Raspberry Pi - Einstieg, Optimierung, Projekte

bedeuten:

    Für uns sind nur die unteren 10 Bits interessant, der Rest kann ignoriert werden. In Zeile 12 extrahieren wir die interessanten Bits und geben sie als einzelne Zahl zurück.
    Mit der Klasse
MCP3008
ist es einfach, die aktuelle Temperatur auszulesen:
    Sensors/tmp36_demo.py
    Zeile 1   from  mcp3008  import  *
      -   import  time
      -
      -  mcp = MCP3008()
      5  TMP36_CHANNEL = 0
      -
      -   while  True:
      -     analog_value = mcp.analog_read(TMP36_CHANNEL)
      -     voltage = 3.3 * analog_value / 1024
     10     temperature_c = (voltage * 1000 - 500) / 10
      -     temperature_f = 9.0 / 5.0 * temperature_c + 32.0
      -      print  
"
Temperatur: %.1fC (%.1fF)
"
 % (temperature_c,
            temperature_f)
      -     time.sleep(1)
    Nach dem Importieren der Klasse
MCP3008
und der Zeitfunktionen von Python erzeugen wir in Zeile 4 ein neues
MCP3008
-Objekt. Außerdem definieren wir eine Konstante für den Kanal, über den wir uns mit dem TMP36-Sensor verbinden.
    Wir starten eine Endlosschleife und lesen den aktuellen Wert des TMP36 aus, indem wir
analog_read
aufrufen. In Zeile 9 wandeln wir diesen Wert in die tatsächlich vom Sensor ermittelte Spannung um. Die folgende Zeile berechnet die tatsächliche Temperatur in Grad Celsius über eine Formel, die Sie im Datenblatt des Sensors 11 finden. (Wenn Sie den LM35 CZ verwenden, müssen Sie die Zeile umwandeln:
temperature_c
=
voltage
*
100
;.
    Beachten Sie, dass Sie auf diese Weise keine negativen Temperaturen messen können.) Wir konvertieren den Celsius-Wert zusätzlich in Grad Fahrenheit und geben sie beide aus. Dann warten wir eine Sekunde und messen die Temperatur erneut.
    Führen Sie das Programm aus und die Ausgabe sollte wie folgt aussehen:
    pi@raspberry:~$
 
sudo python tmp36_demo.py
Temperature: 20.9C (69.6F)
Temperature: 20.9C (69.6F)
    Das war nicht ganz einfach, aber schließlich haben wir es geschafft! Jetzt können wir mit dem Pi die aktuelle Temperatur messen. Sie haben nicht nur gelernt, wie Sie einen Analogsensor an den Pi anschließen, sondern auch, wie Sie mit SPI-Geräten arbeiten, was wegen ihrer Beliebtheit eine tolle Sache ist.
10.4 Wenn es nicht klappt ...
    Alle Ratschläge aus Abschnitt 9.7 gelten auch für das Projekt in diesem Kapitel. Zusätzlich müssen Sie sehr vorsichtig sein, wenn Sie den MCP3008 ins Steckbrett einstecken. Passen Sie auf, dass Sie seine Beinchen nicht versehentlich verbiegen. Sie sollten außerdem jede einzelne Verbindung zwischen MCP3008 und dem Pi gründlich überprüfen.
    Sehen Sie sich die Pins des PIR-Sensors und des TMP36 genau an. Nicht alle PIR-Sensoren haben dieselbe Pinreihenfolge und die Pins des TMP36 lassen sich leicht miteinander verwechseln.
10.5 Die nächsten Schritte
    Sie haben gelernt, wie Sie mit Analog- und Digitalsensoren umgehen und wie Sie SPI-Geräte steuern. Der Pi unterstützt außerdem I 2 C 12 (Inter-Integrated Circuit), einen anderen beliebten Standard zum Anschluss von Geräten. Es ist sinnvoll, sich auch damit zu beschäftigen.
    Wenn Sie anspruchsvollere Projekte bauen möchten, sollten Sie für den Pi ein Erweiterungsboard kaufen. Die
Prototyping Pi Plate
13 von Adafruit z.B. vereinfacht den Aufbau von Prototypen wesentlich. Das
Gertboard
14 macht die Erstellung von Prototypen noch sicherer und bietet eine Menge netter Zusatzfunktionen.

A Eine Einführung in Linux
    Das beliebteste Betriebssystem für den Pi ist Linux, und hierbei insbesondere die Debian-Distribution namens Raspbian. Wenn Sie bisher nur mit Betriebssystemen wie Windows oder Mac OS X gearbeitet haben, kann Linux für Sie leicht zum Kulturschock werden, vor allem, da die grafische Benutzeroberfläche (GUI) nur optional ist. Das bedeutet, dass Sie ein Linux-System ohne Maus und ohne Doppelklicks auf bunte Icons bedienen können.
    Da Sie mit dem System aber irgendwie interagieren müssen, bietet Linux für diesen Zweck eine Shell an. Eine Shell ist ein Programm, das Ihre Befehle via Tastatur entgegennimmt und sie an das Betriebssystem (Linux) weitergibt. Nachdem Linux einen Befehl abgearbeitet hat, gibt Ihnen die Shell das Ergebnis des Befehls zurück.
    Die Shell selbst läuft in einem Terminal, das auf die Anfänge der Computertechnik zurückgeht. Damals hatte man über relativ einfache Endgeräte (Terminals) Zugriff auf