モジュールとシールドは、特にArduinoとRaspberry Piを使用して、複雑な回路を構築するときに常に便利です。これらのモジュールは、回路内のすべてのコンポーネントを接続するオーバーヘッドをすべて削減し、LCDシールド、リレーモジュールなどのプラグアンドプレイデバイスとして機能します。ここでは、簡単に構築できる非常に便利な温水タンクリークディテクタプロジェクトを共有しています。RaspberryPiで2つのSPiモジュールを使用する。
まず、SPI（Serial to Peripheral Interface）について理解する必要があります。 SPIは同期および全二重通信インターフェースであり、主に組み込みシステムでマイクロコントローラーを使用して周辺機器を制御するために使用されます。 SPIは、マイクロコントローラーが一般的にマスターとして機能するマスタースレーブアーキテクチャを使用します。 SPIやI2Cのようなバスの利点は、少ないピンで多くのデバイスを接続できることです。SPIの場合、4つのピンを使用するだけで多くの周辺機器を接続できます。3つのピンはデータ通信用で、1つはチップの選択用です。
Raspberry Piには、2つのSPIデバイスを制御するための2チップセレクトピンがあり、現在RaspberryPiはマスターとしてのみ機能します。 8つのリレーをRaspberryPiに接続して8つのGPIOピンが必要な場合のように、1つの簡単な例で理解できますが、SPIデバイスとして74HC595シフトレジスタを使用すると、RaspberryPiの4つのSPIピンを使用するだけで8つのリレーを接続できます。他の機能のために他のGPIOピンを保存できます。これは、複雑な回路で非常に役立ちます。
今すぐ戻って私たちに温水タンクの漏れ検出器プロジェクト、widgetlords多くの有用なラズベリーPiは、ブロックとSPIモジュールを構築し、我々ははるかに短い時間で多くの複雑なプロジェクトを作成できる使用して作成しました。このリーク検出プロジェクトでは、Pi-SPi-8AI8チャネルアナログ入力モジュールとPi-SPi-8KO8チャネルリレーモジュールの2つのモジュールがRaspberryPiで使用されています。それ以外に、ブザー1個、24V電源、サーミスタ、漏水センサーを使用しています。漏水センサーは、透明なプラスチックシートに2本のステンレス鋼のネジを固定することによって構築されています。
漏れがあるときはいつでも、ブザーは8チャンネルリレーボードにあるリレーによってトリガーされます。また、温度センサーを使用して温水ラインと冷水ラインの温度を測定し、温水ラインが冷水ラインの温度の10％以内に達すると温度アラームをトリガーします。この回路は、水伝導度検出器として、また土壌湿度と水固形分を測定するためにも使用できます。この温水タンクリークディテクタの完全な詳細、回路、およびコードは、プロジェクトページにあります。以下は、ターミナルの出力監視画面です。
ここでは、Pi-SPi-8AIモジュールの4チャネルとPi-SPi-8KOモジュールの3チャネルのみが使用され、他のチャネル（8つのうち）は未使用のままです。これらの未使用のチャネルは、このプロジェクトに機能を追加するために使用したり、まったく異なるタスクを処理するために使用したりできます。これは、1つのMicrocontollerを使用して多くのタスクを処理できるSPIおよびこれらのSPiモジュールの能力です。
Widegetlordsには、多くの便利なPi-SPiモジュールのシリーズがあり、モジュールを継続的に追加しています。Webサイトで確認できます。各モジュールにはデュアルGPIO拡張ポートがあるため、要件に応じて多くのモジュールを直列に接続できます。また、各モジュール（24VDC）には外部電源があり、RaspberryPi電源が過負荷にならないようになっています。
