使用一个 GPIO 引脚读取模拟传感器

与其他一些设备不同，Raspberry Pi 没有任何模拟输入。它的所有 17 个 GPIO 引脚都是数字的。它们可以输出高低电平或读取高低电平。这对于为 Pi 提供数字输入的传感器非常有用，但如果您想使用不提供数字输入的传感器，则效果不佳。

对于充当可变电阻器的传感器，例如 LDR（光敏电阻器）或热敏电阻器（温度传感器），有一个简单的解决方案。它允许您使用单个 GPIO 引脚测量多个电平。对于光传感器，这允许您测量不同的光照水平。

它使用基本的“RC”充电电路（维基百科文章），通常用作电子产品的介绍。在这个电路中，您将一个电阻器与一个电容器串联。当在这些组件上施加电压时，电容器上的电压会升高。电压达到最大值的 63% 所需的时间等于电阻乘以电容。当使用光敏电阻时，这个时间将与光照水平成正比。这个时间叫做时间常数：

t =RC 其中 t 是时间，R 是电阻（欧姆），C 是电容（法拉）

因此，诀窍是计算电路中的某个点达到足以在 GPIO 引脚上注册为“高”电压的时间。这个电压大约为 2 伏，根据我的喜好，它足够接近 3.3V 的 63%。因此，电路将 GPIO 输入从低电平变为高电平所需的时间等于‘t’。

使用 10Kohm 电阻器和 1uF 电容器 t 等于 10 毫秒。在黑暗中，我们的 LDR 可能具有 1Mohm 的电阻，这将提供 1 秒的时间。您可以使用在线时间常数计算器计算其他值。

为了保证 3.3V 和 GPIO 引脚之间总有一些电阻，我插入了一个与 LDR 串联的 2.2Kohm 电阻。

理论

这是事件的顺序：

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制造工艺