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Raspberry Pi 4 熱電対測定 メモ4

導入の経緯
  • 燻製を作りたくなりました　から　Raspberry Pi 4　を導入する流れの続き
  • 本稿では、Raspberry Piで熱電対で測定してグラフで表示しCSVに保存までできたので、熱電対を2つ使用したところを記載

熱電対2つ使用

SPI通信について

参考リンク
  • 参考リンクによると、使用している通信の種類は、SPIを使用している、とのこと
  • SPI通信は、複数のデバイスと接続できるとのこと
  • MAX31855の所の、Vin、GND、CLK、DOは、共通にでき、CSを個別に持てば通信できそう、とのことで、MAX31855を追加購入して、見よう見まねで同時測定ができるか試してみました
購入品(熱電対関係)

スクリプト修正

  • スクリプト変更点

    ※前回のスクリプトが実行できている前提。

    • 熱電対との通信部分は、基のコードを参考に、ほぼ丸々コピー
    • 冒頭のdigitalio.DigitalInOutと、adafruit_max31855.MAX31855を分離させ、追加の熱電対は、board.D6とした
    spi = board.SPI()
cs = digitalio.DigitalInOut(board.D5)
cs_2 = digitalio.DigitalInOut(board.D6)

max31855 = adafruit_max31855.MAX31855(spi, cs)
max31855_2 = adafruit_max31855.MAX31855(spi, cs_2)
  • スクリプトの修正

    ファイル名を、testenvフォルダ内の、 max31855_test_gc2.py とした

    • 熱電対について
      • SPIチップセレクト？は、D5とD6を使用する
    • グラフについて
      • 単純に、測定結果をリアルタイムに表示します
      • inv_t ：約3秒間隔で取得/プロットします
      • max_plot_number：最大プロット数は、3時間分としました
      • 2つの熱電対を、同じグラフに表示させます
    • CSVについて
      • 作成した時間をファイル名としています
      • 測定6時間ごとにファイルに書き出します
      • Ctrl+Cで終了した場合、その時点まででファイルに書き出します
    • Ctrl+Cで終了します

    他、グラフの複数プロットは、以下を参考に修正

    参考リンク
    # SPDX-FileCopyrightText: 2021 ladyada for Adafruit Industries
# SPDX-License-Identifier: MIT

import time
import board
import digitalio
import adafruit_max31855

import datetime
import matplotlib.pyplot as plt
import matplotlib.dates as mdates

import csv
     
spi = board.SPI()
cs = digitalio.DigitalInOut(board.D5)
cs_2 = digitalio.DigitalInOut(board.D6)

max31855 = adafruit_max31855.MAX31855(spi, cs)
max31855_2 = adafruit_max31855.MAX31855(spi, cs_2)

#graph 
x = []#date time
y = []#tempC 
y_2 = []#tempC_2 
ax = plt.subplot()#plot

inv_t = 3#3sec interval
max_plot_number = int(60*60*3/inv_t)#max plot 3hr

#csv
start = time.time()
data = []
num_csv = int(60*60*6/inv_t)#6hr unit

def exp_csv():

    filename = f"roasting_{int(time.time())}.csv"

    with open(filename, mode="w", encoding="utf-8") as file:
        writer = csv.writer(file)
        writer.writerows(data)


try:
    while True:

        tempC = max31855.temperature
        tempC_2 = max31855_2.temperature
                
        now = time.time()
        data.append([ int (now - start), tempC, tempC_2])

        x.append(datetime.datetime.now())# x add now date time
        y.append(tempC)#add temp
        y_2.append(tempC_2)#add temp

        ax.set_ylabel("[deg C]")# label
        plt.setp(ax.get_xticklabels(),rotation=90)#label rot 90deg 
        plt.subplots_adjust(bottom=0.2)#shift plot area        
        ax.xaxis.set_major_formatter(mdates.DateFormatter('%H:%M:%S'))#x label format
        
        ax.plot(x[-max_plot_number:],y[-max_plot_number:],'-',color = "red",label=  "temperature")#add
        ax.plot(x[-max_plot_number:],y_2[-max_plot_number:],'-',color = "blue",label=  "temperature_2")#add
       
        ax.legend(bbox_to_anchor = (0.5,1.15))#hanrei 
        
        print("Temperature: {} C {} C".format(tempC, tempC_2))      
        
        
        if len(data) > num_csv :
                exp_csv()
                data.clear()                
        
        plt.pause(inv_t)#wait 3sec
        ax.clear()#init

except KeyboardInterrupt:# key -> e 

    exp_csv()

実行

LXTerminal で以下を実行する
  • 仮想環境構築
    cd testenv
python -m venv .env --system-site-packages
source .env/bin/activate
  • 実行
    python3 max31855_gc_2.py

結果

  • 熱電対2つ同時のグラフ描写と、CSVファイル出力ができました

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