作成：栁澤研究室　Robo-BE用

AD変換＆センサ

この章では，センサの値をラズベリーパイに取り込む方法を学びます．
この章前の内容をマスターすれば，ライントレースロボットに必要な最低限の知識を習得したことになります．

0.アナログ信号とデジタル信号

スイッチのON，OFFなどのデジタルな情報であれば，そのままラズベリーパイに繋げば問題ありません．
例えば，スイッチが押されているかどうか調べるのであれば，以下を見てみてくださ
https://gpiozero.readthedocs.io/en/stable/recipes.html#button

しかし，距離，速度，加速度などの情報は連続した値，つまりアナログ信号のため，そのままラズベリーパイに取り込むことができません．
そこでアナログ信号をデジタル信号に変換するADコンバータについて学んでみましょう．

1.ADコンバータ

ADコンバータによって，精度や分解能が異なりますので，目的に合わせて選択することになります．
この授業ではMCP3008を使用します．MCP3008は8chなので8個のアナログ信号をデジタル信号に変換できます．
分解能が10bitなので，アナログ信号を0～1023の間の数字で表現できます．

配線は以下の通りです．左側の1～8chにセンサを接続します．
まずは，MCP3008の右側をラズベリーパイと図のように接続しましょう．

2.可変抵抗

最初は確認のために，可変抵抗を使って正しく動作しているか確認してみましょう．
可変抵抗がどんなものかわからなければ，調べてから作業に移りましょう.
配線は以下の通りです．

In [ ]:
from gpiozero import MCP3008
 
ch1 = MCP3008(channel=0) ##ch1に繋いだ信号をデジタル信号に変換（Pythonの表記上,0が上手のCH1に対応するので注意）
 
for n in range(0,10):
    print(ch1.value) ##ch1の値を表示する

プルグラムを実行したら，可変抵抗をドライバなどを使って回してみてください．表示される値が変化することが確認できます．
なお，プログラムがすぐに終了してしまうと思いますので，適宜for文の繰り返し回数を増やすなり，sleepを入れるなどして実験してみてください．

3.フォトセンサ

今度はいよいよセンサを接続してみましょう．ライントレースロボットで使用するフォトセンサを使って試してみましょう．
配線は以下の通りです.図中のADコンバータとなっている部分をCH1に接続しましょう．
プログラムは可変抵抗の時と同じです．実験しやすいように，適宜繰り返し回数やsleepを入れてください．

課題15：フォトセンサと可変抵抗の値の２つを表示する回路，プログラムを作成しましょう．

レポート課題４： フォトセンサを使って，白色の時にモータが正転，黒色の時に停止する回路とプログラムを作成してください．併せてフローチャートも作成してください．

In [ ]: