conectar dispositivos analogicos Raspberry

Acceso web de Sensores Analogicos para Raspberry Pi (parte 3)

diciembre 8, 2016diciembre 9, 2018soloelectronicosDeja un comentario

En un post anterior veíamos algunas de las posibilidades de conexión de sensores digitales a nuestra Raspberry Pi como puede ser añadir sensores I2C con el CI DS1820 , sensores de Co2 basados en el Mq4, sensores genéricos,sensores de presión con el BMP180,sensores de temperatura basados en el TMP102, sensores de proximidad basados en el VCNL 4000o o los sensores de luminosidad basados en el TSL2561.

Como todos sabemos existen también una cantidad muy alta de sensores cuya salida no es digital , los cuales en principio no se podrían conectar directamente a nuestra Raspberry, pero esto no es exactamente así porque si podemos conectarlos por medio de convertidores A/D y D/A y otros circuitos como empezamos a ver en post anteriores

Hoy acabamos la entrega de conexiones analógicas a nuestra Raspberry Pi usando algunos de los circuitos que se explicaron viendo precisamente conectándolos por fin aun un un mundo infinitos de posibilidades.

Vemos a continuación algunos de ellos:

Termistor

Un termistor es un sensor de temperatura por resistencia basandose su funcionamiento en la variación de la resistividad que presenta un semiconductor con la temperatura. El término termistor proviene de Thermally Sensitive Resistor. Existen dos tipos de termistores:

NTC (Negative Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura negativo .
PTC (Positive Temperature Coefficient) – coeficiente de temperatura positivo (también llamado posistor).

Cuando la temperatura aumenta, los tipo PTC aumentan su resistencia y los NTC la disminuyen, razon por la cual lo mas habitual es usar NTC’s en todas las aplicaciones.

Un par de notas antes de comenzar:

Para poder utilizar un sensor análogo con la tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital .Para este ejemplo vamos a utilizar el MCP3008 para esta tarea.
Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunas placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar un termistor.

Paso 1

Conecte la línea de alimentación para el termistor a través de la resistencia de 10K.

Paso 2

Conecte la línea de tierra para el termistor.

Paso 3

Conectar el termistor a uno de los 8 canales de la MCP3008. Para este ejemplo, CH0.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede Agregar el termistor a su panel de control de Cayenne usando canal del MCP3008

VCNL4000

Hablamos de un doble sensor de proximidad y sensor de luminosidad integrado en una sola placa y cuya salida puede ser procesada directamente por nuestra Pi.

Un par de notas antes de comenzar:

Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunas placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar un VCNL4000 de proximidad y sensor de luminosidad.

Paso 1

Conecte las líneas de energía. Conecte el 3.3V 3.3V encendido el VCNL4000 perno de la fuente (3.3) y 5V al pin emisor de IR (IR +).

Paso 2

Conectar toma de tierra de laPi a VCNL4000 (GND).

Paso 3

Conecte las clavijas SDA de la VCNL4000 a la Pi.

Paso 4

Conecte los pines SCL de la VCNL4000 a la Pi.

Paso 5

¡Listo! Ahora puede agregar el sensor de VCNL4000 en el panel de Cayenne

Fotoresistor

Una fotorresistencia también llamada LDR por ssu siglas en ingles inglés light-dependent resistor es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz.

Su cuerpo está formado por una célula fotorreceptora y dos patillas siendo el valor de resistencia eléctrica bajo cuando hay luz incidiendo en él (puede descender hasta 50 ohms) y muy alto cuando está a oscuras (varios megaohmios).

Un par de notas antes de comenzar:

Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con la parte.
Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunas placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una lienea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar el fotoresistor.

Paso 1

Desde el pastel de Pi para alimentar la fotorresistencia.

Paso 2

Conecte la fotorresistencia a tierra a través de un resistor de pull-down de 10K.

Paso 3

Conecte la fotorresistencia a uno de los 8 canales de la MCP3008. Para este ejemplo, CH0.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede agregar la fotorresistencia a tu panel de control, utilizando el canal de MCP3008 0 para leer valores desde el sensor.

Carga analógica

Vamos a a ver como procesar la salida analógico de los sensores de fuerza resistivo circular (fsr)

Un par de notas antes de comenzar:

Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con esa parte.
Dependiendo del sensor de presión utilizado, se requiera componentes adicionales para calibrar correctamente el sensor. Un ejemplo de utilizar amplificadores operacionales para calibrar un sensor de fuerza flexibles vea el siguiente video.
Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunas placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar el Sensor de presión analógico.

Paso 1

Alimentar al sensor de presión.

Paso 2

Conectar toma de tierra para el sensor de presión, a través de la resistencia.

Paso 3

Conecte el sensor de presión a uno de los canales de entrada en el MCP3008, el canal 0 para este ejemplo.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede añadir el sensor de presión analógico a su tablero de instrumentos, usando el canal o de MCP3008 para leer el sensor.

GP2Y0A21YK

Hablamos ahora del Sensor de proximidad por infrarrojos de Sharp (GP2Y0A21YK).

Este dispone de un conector JST de 3 pines y proporciona un valor analógico (voltaje) según la distancia del objeto detectado.
La salida proporciona 3,1V a 10cm hasta 0,4V a 80cm por lo que cualquier microcontrolador con una entrada ADC disponible puede fácilmente interpretar su señal sin necesidad de componentes externos como vamos a ver .

Un par de notas antes de comenzar:

Para poder utilizar un sensor análogo con la frambuesa Pi tenemos que utilizar un convertidor de analógico a Digital. Para este ejemplo utilizaremos el MCP3008 para esta tarea. Este tutorial asume que usted ya tiene el MCP3008 conectado. Consulte el Tutorial de MCP3008 si necesita ayuda con la parte.
Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunas placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una lienea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como su Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar el Sensor de proximidad analógico.

Paso 1

Desde el Pi alimentar el sensor de proximidad (rojo).

Paso 2

Conectar la tierra del Pi en el sensor de proximidad (negro).

Paso 3

Conecte la salida del Sensor de proximidad (amarillo) a uno de los canales de entrada en el MCP3008, el canal 0 para este ejemplo.

Paso 4

¡Listo! Ahora puede añadir el Sensor de proximidad analógicos a su tablero de instrumentos, usando canal o de MCP3008 para leer el sensor.

!!Y eso es todo amigos!!

Con este ultimo post sobre el tema , hemos intentado cubrir toda la serie de posibilidades que nos ofrecen algunos circuitos Integrados para poder conectar a nuestra Raspbbery Pi un infinito abanico de sensores analógicos,,,

Acceso web de Sensores Analogicos para Raspberry Pi (parte 2)

diciembre 6, 2016diciembre 9, 2018soloelectronicosDeja un comentario

En un post anterior veíamos algunas de las posibilidades de conexión de sensores digitales a nuestra Raspberry Pi como puede ser añadir sensores I2C con el CI DS1820 , sensores de Co2 basados en el Mq4, sensores genéricos,sensores de de presión con el BMP180,sensores de temperatura basados en el TMP102, sensores de proximidad basados en el VCNL 4000o o los sensores de luminosidad basados en el TSL2561.

Como todos sabemos existen también una cantidad muy alta de sensores cuya salida no es digital , lo cual en principio no se podrian conectar directamente a nuestra Raspberry, pero esto no es exactamente asi, porque si podemos conectarlos por medio de convertidores A/D y D/A y otros circuitos como vamos a ver (y empezamos a ver en un post posterior ).

Retomamos nuevamente el mundo analógico y la Raspberry Pi con mas ejemplos :

MCP23017

Este CI de coste contenido permite agregar 16 salidas a una placa conectándola al puerto I2C. La conexión es sencilla como vamos a ver a continuación

Use el siguiente diagrama para conectar el MCP23017 IO expansor.

Paso 1

Desde el Pi para alimentar VDD (pin 9) en el MCP23017.

Paso 2

Conectar tierra de Pi al VSS (pin 10) en el MCP23017.

Paso 3

Conectar los pines SCL del MCP23017 (pin 12) a la Pi.

Paso 4

Conecte las clavijas SDA de la MCP23017 (pin 13) a la Pi.

Paso 5

Conectar toma de tierra a los pines de dirección (pin 15, 16, 17) en el MCP23017. Esto le dará el expansor de una dirección predeterminada de 0 x 20.

Paso 6

Para el Reset (pin 18) en el MCP23017 . Debe conectar el pin de Reset para el funcionamiento normal.

Paso 7

¡Listo! Ahora puede Agregar el MCP23017 en el panel de Caynne, con dirección por defecto de 0 x 20.

MCP23009

El MCP23009-E / SS es un expansor de E / S de 8 bits con salidas de drenaje abierto. Consiste en múltiples registros de configuración de 8 bits para la selección de entrada, salida y polaridad. El maestro del sistema puede habilitar E / S como entradas o salidas escribiendo los bits de configuración de E / S. Los datos de cada entrada o salida se guardan en el registro de entrada o salida correspondiente. La polaridad del registro del puerto de entrada puede invertirse con el registro de inversión de polaridad. Todos los registros pueden ser leídos por el maestro del sistema. El registro de captura de interrupción captura los valores de puerto en el momento de la interrupción, ahorrando así la condición que causó la interrupción. El restablecimiento de encendido (POR) ajusta los registros a sus valores predeterminados e inicializa la máquina de estado del dispositivo. El pin de dirección de hardware se utiliza para determinar la dirección del dispositivo.

Use el siguiente diagrama para conectar su MCP23009 IO expansor.

Paso 1

Desde el pastel de Pi para alimentar VDD (pin 1) en el MCP23009.

Paso 2

Conectar la tierra de la Pi a VSS (pin 18) en el MCP23009.

Paso 3

Conectar los pines SCL de la MCP23009 (pin 3) y la Pi.

Paso 4

Conecte las clavijas SDA de la MCP23009 (pin 4) y la Pi.

Paso 5

Conectar toma de tierra al pin de dirección (pin 5) en el MCP23009. Esto le dará el expansor de una dirección predeterminada de 0 x 20.

Paso 6

Alimentar el reset (pin 6) en el MCP23009. Conectar Reset es necesario para el funcionamiento normal.

Paso 7

¡Listo! Ahora puede Agregar el MCP23009 en el panel de cayenne, con dirección por defecto de 0 x 20.

MCP23008

Es un circuito muy similar al anterior que nso proporciona 8 entradas o salidas binarias a traves del SDA

Use el siguiente diagrama para conectar su MCP23008 IO expansor.

Paso 1

Conecte las líneas de energía, conectando a VDD (pin 18) en el MCP23008.

Paso 2

Conecte las líneas de tierra, conexión de tierra al VSS (pin 9) en el MCP23008.

Paso 3

Conecte las clavijas SDA de la MCP23008 (pin 2) y la Pi.

Paso 4

Conectar los pines SCL de la MCP23008 (pin 1) y la Pi.

Paso 5

Conectar toma de tierra a los pines de dirección (pines 3, 4, 5) en el MCP23008. Esto le dará el expansor de una dirección predeterminada de 0 x 20.

Paso 6

Alimentar el reset (pin 6) en el MCP23008. Conectar el pin Reset es necesario para el funcionamiento normal.

Paso 7

¡Listo! Ahora puede Agregar el MCP23008 en el panel de control de Cayenne, con dirección por defecto de 0 x 20.

DS2408

El DS2408 es un chip de E / S 1-Wire® programable de 8 canales. Las salidas PIO se configuran como drenaje abierto y proporcionan una resistencia de 100Ω máx. Un protocolo de comunicación de acceso de canal PIO robusto garantiza que los cambios de configuración de salida PIO se produzcan sin errores. Se puede utilizar una salida estroboscópica válida para datos para bloquear estados lógicos PIO en circuitería externa tal como un convertidor D / A (DAC) o un bus de datos de microcontrolador.

Un par de notas antes de comenzar:

Para aprovechar las ventajas de la detección automática de cayena de dispositivos 1-wire, conecte a 4 GPIO.
Asegúrese de que Raspberry Pi está apagado al conectar los cables.
Cuando utilice un cable de cinta GPIO, asegúrese de que está conectado el cable (es un color diferente que los otros) en la esquina de la Raspberry Pi y la parte superior de tu pastel de Pi.
El diagrama proporcionado es sólo un ejemplo de cómo conectar el sensor. Hay muchas maneras para conectar sensores y extensiones, así que trate de lo que funciona mejor para usted!
Algunos placas de prototipos (usados en los diagramas a continuación) tienen una linea de alimentación que se separa en el medio. Si este es el caso, asegúrese de que sus sensores están conectados en la misma mitad de la placa como el Pi.

Use el siguiente diagrama para conectar su DS2408 «1-Wire» IO expansor.

Paso 1

Desde el Pi alimentar el DS2408 VCC (pin 3). Asegúrese de que añade una resistencia de pull-up entre la potencia (pin 3) y pines de datos (pin 4) en el DS2408.
DS2408

Paso 2

Conectar la tierra del Pi a la tierra de DS2408 (pin 5).
DS2408

Paso 3

Conectar la clavija de control DS2408 en GPIO Pin 4 en el Pi. Conexión a 4 GPIO permite la detección automática .
DS2408

Paso 4

¡Listo! Encienda su frambuesa Pi y el agente Cayenne automáticamente detectará el expansor DS2408 y agregara este a su panel de control.

MCP23S09

El MCP23S09-E / P es un expansor de E / S de 8 bits con salidas de drenaje abierto. Consiste en múltiples registros de configuración de 8 bits para la selección de entrada, salida y polaridad. El maestro del sistema puede habilitar E / S como entradas o salidas escribiendo los bits de configuración de E / S. Los datos de cada entrada o salida se guardan en el registro de entrada o salida correspondiente. La polaridad del registro del puerto de entrada puede invertirse con el registro de inversión de polaridad. Todos los registros pueden ser leídos por el maestro del sistema. El registro de captura de interrupción captura los valores de puerto en el momento de la interrupción, ahorrando así la condición que causó la interrupción. El restablecimiento de encendido (POR) ajusta los registros a sus valores por defecto e inicializa la máquina de estado del dispositivo. El pin de dirección de hardware se utiliza para determinar la dirección del dispositivo.

Use el siguiente diagrama para conectar su Convertidor A/D de MCP23S09 con interfaz de SPI.

Paso 1

Alimentar desde el Pi al MCP23S09 pin 1 (VDD) y pin 7 (RESET).

Paso 2

Conectar la tierra del Pi al MCP23S09 pin 18 (VSS).

Paso 3

Conecte la clavija de entrada MCP23S09 chip select (CS) de 3 a uno de los pines del chip select del Pi CE0 en este ejemplo.

Paso 4

Conectar patillas SCLK del Pi y el MCP23S09 4 (SCK).

Paso 5

Conectar patillas MOSI del Pi y el MCP23S09 5 (SI).

Paso 6

Conectar patillas MISO del Pi y el MCP23S09 6 (SO).

Paso 7

¡Listo! Ahora puede Agregar el convertidor de MCP23S09 a tu panel de control usando el chip-select 0.

MCP23S08

El MCP23S08 es un «8-Bit I / O Expander con el interfaz de SPI» IC de Microchip . Este dispositivo también está disponible en variaciones I2C (MCP23008) y 16 bits (MCP23x17),

Use el siguiente diagrama para conectar su convertidor A/D de MCP23S08 con interfaz de SPI.

Paso 1

Alimentar desde el Pi al MCP23S08 pin 18 (VDD) y la clavija 6 (RESET).

Paso 2

Conectar la tierra del pastel de Pi al MCP23S08 pin 9 (VSS).

Paso 3

Conectar patillas SCLK del Pi y el MCP23S08 pin 1 (SCK).

Paso 4

Conectar patillas MOSI del Pi y el MCP23S08 pin 2 (SI).

Paso 5

Conectar patillas MISO del Pi y el MCP23S08 pin 3 (SO).

Paso 6

Conecte los dos de los pines de dirección de MCP23S08 (pines 4, 5) a tierra. Esto resultará en una dirección predeterminada de 0 x 20.

Paso 7

Conecte la clavija de entrada MCP23S08 chip select (CS) pin 7 a uno de los pines del chip select Pi , CE0 en este ejemplo.

Paso 8

¡Listo! Ahora puede Agregar el convertidor de MCP23S08 a su panel de control de Cayenne usando el chip-select (pin 0).

MCP23S18

Hablamos de un chip del fabricante MICROCHIP que es un Expansor de E/S de 16bit funcionando a 10 MHz con interfaz SPI

Use el siguiente diagrama para conectar su Convertidor A/D de MCP23S18 con interfaz de SPI.

Paso 1

Alimentar de la Pi a RESET (pin 16) y VDD (pin 11) en el MCP23S18.

Paso 2

Conectar la tierra del Pi a VSS (pin 1) en el MCP23S18.

Paso 3

Conectar patillas SCLK del Pi y el MCP23S18 13 (SCK).

Paso 4

Conectar patillas MOSI del Pi y el MCP23S18 14 (SI).

Paso 5

Conecte la clavija de entrada MCP23S18 chip select (CS) del pin 12 a uno de los pines del chip select Pi Zapatero, CE(pin 0 )en este ejemplo.

Paso 6

Conectar patillas MISO del Pi y el MCP23S18 pin 15 (SO).

Paso 7

¡Listo! Ahora puede Agregar el convertidor de MCP23S18 a tu panel de control de Cayenee usando el chip-select 0.

MCP23S17

Hablamos de un chip del fabricante MICROCHIP que es un Expansor de E/S de 16bit funcionando a 10 MHz con interfaz SPI

El MCP23s08 y MCP23s17 tiene 3 bits de selección de direcciones por lo que en teoría se puede conectar hasta 8 MCP23s08 y MCP23S17 en la misma señal de selección SPI que le da una capacidad GPIO de una señal adicional de 128 pines por SPI seleccionar cuando se utilizan estos dispositivos. (O el doble que si utiliza 8 más en la 2 ª SPI seleccionar)

Use el siguiente diagrama para conectar su Convertidor A/D de MCP23S17 con interfaz de SPI.