騒音計としてのRPi？

私の娘のscience fairプロジェクト（コンピューターサイエンスと数学のカテゴリー）では、彼女はRPiを使用して、さまざまな大きな音が痛みのしきい値を超えており、耳に損傷を与えているかどうかを測定したいと考えています。彼女は6年生ですが、RPiとPythonでのプログラミングの経験があります。Phillip Heels NicholsがFB RPiページでいくつかの質問に回答しましたが、さらにヘルプが必要な場合はここに来ることを提案しました。彼女は、生成されたミリボルト数を把握するために、音圧計（私はこれらの1つを持っています）を使用してPiを較正したいと考えています。

これが私たちがこれまでに考えていることです。私たちはadafruitからadc（mcp3008）を購入し、その到着を待っています。ADCからのデジタル出力をGPIOピン11に、GPIOピン12を赤いLEDに接続すると、この簡単なプログラムは機能しますか？

import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(11,GPIO.IN)
GPIO.setup(12,GPIO.OUT)
GPIO.output(12,GPIO.LOW)    #make sure LED is off
SPL=0 #zero the variable

While SPL<??:            #Where ?? is the value in millivolts produced by a sound at 130 db
    SPL=GPIO.input(11)   #get value from adc connected to microphone
GPIO.output(12,GPIO.HIGH)   #turn LED on if the sound level is higher than ??

これが機能する場合、GPIOピンに接続されたボタンを押すことでプログラムをリセットするために、どのコードを最後に置くことができますか？彼女はこれを移植可能にしたいので、コマンドを入力してプログラムを再度実行することはできません。

ADCのデジタル出力ピンをRPi GPIOのピン11に接続するだけでSPIバスを使用することはできません。このバスには、正確には4本以上のワイヤーが必要です。

ADCはまた、適切に機能するために接続されたSPI入力、クロックおよびチップセレクトピンを必要とします。幸いなことに、これに関する良い情報が複数のソースから入手できます。

まず、SPIの動作についてもう少し詳しく知りたい場合は、Wikipediaのこのページを読んで、SPIについてもう少し詳しく知ることをお勧めします。

次に、このテーマを正確に説明するAdafruitsの非常に優れたチュートリアルがあります。Pythonコードが含まれており、ADC自体を接続して通信するプロセスをガイドします。1つ（マイナー）な欠点は、このチュートリアルで使用するコードがSPIポート自体を使用しないことです。ソフトウェアはSPIバスをエミュレートします（ビットバンギングと呼ばれます）。これは、GPIOポートのピンをより自由に使用できることを意味します。あなたが欲しい。

私はあなたの比較的単純なプロジェクトについて推測します（今日、6年生はこの種のタスクを実行しています！大丈夫。ビットバンギングを使用する利点は、すべてのSPI信号を自分で作成するため、学習目的に適していることです。プロセッサは自動的には何も実行しないため、SPIおよびシリアル通信全般の洞察に関する知識が大幅に向上します。

Adafruitの例から始めて、後でSPIのRPiでハードウェア実装を使用することをお勧めします。その場合、データシートが必要になります（Adafruitソフトウェア実装を使用する場合にも便利です）。 、第5章および第6章では、通信と、ADCを使用するために何を設定する必要があるかについて説明します。

MCP3008およびAdafruit_MCP3008とAdafruit.SPI Pythonライブラリを備えたハードウェアSPIの場合：

Adafruit.SPIライブラリのSpiDevオブジェクトの関数set_clock_frequency（ 'value in Hz'）を調整しようとしました。だから、のようなもの、

import Adafruit_SPI as SPI  
ChangeClk=SPI.SpiDev(spi=0, port=0, max_speed = default)
ChangeClk.set_clock_frequency(90000)

5 KHzのサンプリングレートが必要でしたが（MCP3008には5 Vが与えられていました）、DSPで観察すると、Raspberry Piモデル2 Bは25 KHzのシリアルCLOCKを与えていました。5 KHzのアナログ入力信号のサンプリングレートの場合、PiからのシリアルCLKは90 KHz（MCP 3008データシートに記載されているように、サンプリングレートの18倍）である必要があります。しかし、これでも役に立たず、Pythonスクリプトの実行中は変更されません。

また、意外なことに、RPiのSPYDER IDEで同じコードを実行すると、1秒で1006の値が出力され、組み込みのPython-2シェルとは異なり、設定を上記と同じにして1 KHzにすると、サンプリングレートが向上しました。