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2016/12/30

Raspberry Pi 3の I2C端子に静電容量式タッチモジュール MPR121を接続する方法 Raspberry Pi 3の I2C端子に静電容量式タッチモジュール MPR121を接続する方法

(ラズパイ3で I2Cの MPR121 12点 静電容量式タッチモジュール基板を使用する方法)

Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]






● Raspberry Pi 3 Model Bを遂に購入

 Raspberry Pi3 Model B RPI2 RPI3

 大人気の CPUボードの Raspberry Piに WiFiと Bluetoothが搭載されたモデルが新発売となりました。
 以前から Raspberry Pi 2を買おうかどうか迷っていましたが、Raspberry Pi 3 Model Bの発売を機に購入を決意してラズベリアンになる事にしました。

 ※ ラズパイの OS Raspbianはバージョンが上がる毎に過去の版と OSの内部の作りが変わり、過去に書かれた製作記事(例えば Raspbian Wheezyの時代の記事)がそのままではエラーが出たりして動かない事が有ります。
 ※ 当方のホームページのラズパイ記事は全て Raspberry Pi 3 Model Bと Raspbian Jessieの組み合わせで動作確認をしております。
(ただし、将来的に新しい Raspbian OSが出た場合に、当方の Raspbian Jessieを基にした内容がそのままでは動かない可能性が有ります。)
 ※ 2017/08/16から Raspbian OSは Raspbian Jessieから Raspbian Stretchに変わりました。

Download Raspbian for Raspberry Pi

ちなみに、歴代のバージョンと名称は
Debianコードネーム年月備考
Debian 9Stretch2017/08/16~
Debian 8Jessie2015~2016/02からラズパイ3対応
Debian 7Wheezy2013~2016
Debian 6.0Squeeze2011~2014
Debian GNU/Linux 5.0Lenny2009~2012


● MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module

 MPR121 12点入力 静電容量式タッチモジュール

Freescale Semiconductor MPR121 Capacitive Touch Sensor Controller
 MPR121: Proximity Capacitive Touch Sensor Controller
 NXP Semiconductors MPR121

MPR121 Proximity Capacitive Touch Sensor Controller - Data Sheet (REV 4) PDF

・MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module



・ラズパイ3 I2C接続 MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor 配線方法
ラズパイ3 I2C接続 MPR121 12 Input Digital Capacitive Switch Touch Sensor 配線方法



MPR121 Capacitive Touch Sensor on Raspberry Pi & BeagleBone Black
 Easily sense touch from up to 12 inputs using the MPR121!

MPR121 Capacitive Touch Sensor on Raspberry Pi & BeagleBone Black
 Pythonによるサンプルプログラム。

MPR121.py
        # Set threshold for touch and release to default values.
        self.set_thresholds(12, 6)

Three levels of filtering
Touch and Release Threshold (0x41~0x5A)
AFE Configuration Register (0x5C, 0x5D)
AFE Configuration 2 Register (0x5D), default =0x24
SFI - Second Filter Iterations
ESI - Electrode Sample Interval

sudo raspi-config

$ i2cdetect -y 1
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- 5a -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y build-essential python-dev python-smbus python-pip git

cd ~
git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_MPR121.git

cd Adafruit_Python_MPR121
sudo python setup.py install

cd ~/Adafruit_Python_MPR121/examples
sudo python simpletest.py

$ sudo python simpletest.py
Adafruit MPR121 Capacitive Touch Sensor Test
Press Ctrl-C to quit.
11 touched!
11 released!
2 touched!
1 touched!
2 released!
1 released!
5 touched!
1 touched!
2 touched!
5 released!
1 released!
2 released!
7 touched!
7 released!
^CTraceback (most recent call last):
  File "simpletest.py", line 63, in <module>
    time.sleep(0.1)
KeyboardInterrupt


● TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module

 TTP226 8点入力 静電容量式タッチモジュール

・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module



・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module Jumper Block
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module Jumper Block
 タッチ入力の感度や、IFモードの設定が出来ます。

・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module


・TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module
TTP226 8 Channel Digital Capacitive Switch Touch Sensor Module





● センサデバイスの I2Cアドレス一覧 IICアドレス一覧と使用方法
加速度センサMMA7455L
NXP
0x1D(W:0x32 R:0x33)MMA7455 三軸加速度センサモジュール
AQM0802Aと一緒に使えない相性?
使い方の説明
地磁気センサHMC5883L
Honeywell
0x1E(W:0x3C R:0x3D)CJ-M49 デジタルコンパスモジュール 3軸地磁気センサ使い方の説明
RFID NFCリーダライタNXP PN5320x24(W:0x48 R:0x49)ELECHOUSE NFC MODULE V3使い方の説明
8ビット I/OエクスパンダPCF8574
Texas Instruments
0x2F(W:0x5E R:0x5F)FC-113 PCF8574 キャラクタ液晶モジュール接続用使い方の説明
キャラクタ液晶 8文字x2行秋月 AQM0802A
ST7032
Sitronix
0x3E(W:0x7E R:0x7F)秋月の AQM0802液晶はラズパイ側の回路が原因の癖が有ります。
MMA7455と一緒に使えない相性?
PCA9515AD I2Cバスリピーターとの併用を推奨
使い方の説明
キャラクタ液晶モジュール 16文字×2行秋月 AQM1602A
ST7032
Sitronix
0x3E(W:0x7E R:0x7F)秋月の AQM1602A液晶モジュール使い方の説明
湿度センサHTU21D
TE Connectivity
0x40(W:0x80 R:0x81)GY-21 温度、湿度センサーモジュール使い方の説明
AD/DA変換PCF8591
NXP
0x48(W:0x90 R:0x91)YL-40 8ビットA/D & D/Aコンバータ使い方の説明
温度センサLM75A
Texas Instruments
0x4F
A0-A2=H
(W:0x9E R:0x9F)A0~A2を "H"に設定で 0x4F
デフォルト 0x48
使い方の説明
3軸加速度センサADXL345
Analog Devices
0x53(W:0xA6 R:0xA7)GY-291 3軸加速度センサモジュール使い方の説明
RTC リアルタイムクロックDS3231
現 Maxim
旧 Dallas Semiconductor
0x68(W:0xD0 R:0xD1)ZS-042 温度補償水晶発振器(TCXO)および水晶を内蔵する低コスト、 超高精度 I2Cリアルタイムクロック(RTC)使い方の説明
I2CメモリAT24C32
(4KBメモリ)
0x57(W:0xAE R:0xAF)ZS-042
6軸 ジャイロ+加速度センサMPU-6050
InvenSense
0x68
ADO=L
(W:0xD0 R:0xD1)GY-521 三軸加速度センサ・三軸ジャイロセンサモジュール、
AD0端子 プルアップ時=0x69、
AD0端子 プルダウン時=0x68
使い方の説明
9軸 ジャイロ+加速度+地磁気センサMPU-9150
InvenSense
0x69(W:0xD0 R:0xD1)MPU-6050に地磁気センサーを追加した最強センサー
9軸 ジャイロ+加速度+地磁気センサMPU-9250
InvenSense
0x69(W:0xD0 R:0xD1)MPU-9150の改良型、3軸加速度 + 3軸ジャイロ + 3軸コンパス
気圧/気温/高度センサBMP180
Bosch Sensortec
0x77(W:0xEE R:0xEF)BMP085の改良型
気圧/温度/高度センサBMP280
Bosch Sensortec
0x76
SDO=L
(W:0xEC R:0xED)BMP180の改良型、温度・気圧(高度)センサー
SDO端子 プルアップ時=0x77、
SDO端子 プルダウン時=0x76
使い方の説明
湿度/気圧/温度/高度センサBME280
Bosch Sensortec
0x76
SDO=L
(W:0xEC R:0xED)BMP280の進化型、湿度・温度・気圧(高度)の 4種類の環境情報を取得出来る(湿度が追加になった)
SDO端子 プルアップ時=0x77、
SDO端子 プルダウン時=0x76
照度、近接センサAPDS-9930
Broadcom
0x39(W:0x72 R:0x73)使い方の説明
RGB色センサ、ジェスチャー、照度、近接センサAPDS-9960
Broadcom
0x39(W:0x72 R:0x73)使い方の説明
RGB色センサTCS34725
TAOS
0x29(W:0x52 R:0x53)使い方の説明
12点 静電タッチセンサMPR121
Freescale Semiconductor
0x5A(W:0xB4 R:0xB5)使い方の説明
有機LEDモジュール 128x64 0.96インチSSD1306
SOLOMON SYSTECH
0x3C(W:0x78 R:0x79)DC='L'で 0x3C、DC='H'で 0x3D使い方の説明1

 センサー類は必要な GPIOピンが 2本で済む I2C通信方式のデバイスで揃えました。
 また、全てのデバイスの信号電圧レベルは +3.3Vです。
 制御アドレスが全て異なるので全部のセンサーモジュールをラズパイに接続して使用する事が出来ます。

 ※ MMA7455と一緒に使用すると ST7032iコントローラが認識されない。I2Cデバイス間の相性? I2C配線の引き回し?

 ※ ST7032iには STARTコンディションの前に、バス調停のSCLパルスがあると、誤動作してACKを返さないバグが有るそうです。
ストロベリー・リナックス ST7032 低電圧I2C液晶モジュール アプリケーションノート
 ごみが直前にあるとその後正しいシーケンスで通信しても ST7032は通信に失敗します。

 ※ AQM0802A液晶モジュール使用時のI2Cバスのプルアップ抵抗は10kΩを推奨いたします。(ラズパイ側で 1.8kΩでプルアップされているのが問題)
 ※ Raspberry Pi 全シリーズに共通する仕様の制約から、AQMシリーズの液晶を接続する場合にはバッファ(I2Cバスリピーター、例:PCA9515AD)を介して接続してください。
I2C接続小型LCDモジュール(8x2行)ピッチ変換キットの質問と回答



Tags: [Raspberry Pi], [電子工作]

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 下記以外にも多数のラズパイ関係の記事が有ります。
 (I2C制御、GPIO制御、1-Wire制御、シリアル通信、日本語音声合成、日本語音声認識、中国語音声合成、MeCab 形態素解析エンジン、赤外線リモコン制御、秋月 I2C液晶モジュール、KeDei 3.5インチ液晶、HDMI 5インチ液晶、NFCカードリーダ、コマンドライン操作方法等)
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