.. note::

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.. _4.1.11_py_pi5:

4.1.8 Batterieanzeige
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Einführung
--------------

In diesem Projekt werden wir eine Batterieanzeige bauen, die den Batteriestatus visuell auf dem LED-Balkendiagramm anzeigt.

Benötigte Komponenten
------------------------------

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_list.png
    :align: center

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Name	
        - ARTIKEL IN DIESEM KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Sie können sie auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - KOMPONENTENVORSTELLUNG
        - KAUF-LINK

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_bar_graph`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-

Schaltplan
-------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO25       Pin 22   6        25
GPIO12       Pin 32   26       12
GPIO16       Pin 36   27       16
GPIO20       Pin 38   28       20
GPIO21       Pin 40   29       21
GPIO5        Pin 29   21       5
GPIO6        Pin 31   22       6
GPIO13       Pin 33   23       13
GPIO19       Pin 35   24       19
GPIO26       Pin 37   25       26
============ ======== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_schematic.png
   :align: center

Experimentelle Verfahren
-----------------------------------

**Schritt 1:** Bauen Sie den Schaltkreis auf.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.11_battery_indicator_circuit.png

**Schritt 2:** Gehen Sie in den Ordner des Codes.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**Schritt 3:** Führen Sie die ausführbare Datei aus.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 4.1.11_BatteryIndicator_zero.py

Nachdem das Programm ausgeführt wurde, geben Sie dem 3. Pin des ADC0834 und dem GND jeweils ein Anschlusskabel und führen Sie diese dann separat an die beiden Pole einer Batterie. Sie können sehen, wie die entsprechende LED auf dem LED-Balkendiagramm aufleuchtet, um den Ladestand anzuzeigen (Messbereich: 0-5V).

.. warning::

    Wenn die Fehlermeldung ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` angezeigt wird, lesen Sie bitte :ref:`faq_soc`

**Code**

.. note::
    Sie können den untenstehenden Code **Modifizieren/Zurücksetzen/Kopieren/Ausführen/Stoppen**. Aber zuerst müssen Sie zum Quellcodepfad wie ``raphael-kit/python-pi5`` gehen. Nach der Modifikation des Codes können Sie ihn direkt ausführen, um das Ergebnis zu sehen.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3
   from gpiozero import LED
   import ADC0834
   import time

   # List of GPIO pins to which LEDs are connected
   ledPins = [25, 12, 16, 20, 21, 5, 6, 13, 19, 26]
   # Initialize LED objects for each pin in the list
   leds = [LED(pin) for pin in ledPins]

   # Setup ADC0834 module
   ADC0834.setup()

   def LedBarGraph(value):
       # Turn off all LEDs
       for i in range(10):
           leds[i].off()
       # Turn on LEDs up to the specified value
       for i in range(value):
           leds[i].on()

   try:
       # Main loop to continuously update LED bar graph
       while True:
           # Read analog value from ADC0834
           analogVal = ADC0834.getResult()
           # Convert analog value to LED bar graph level
           LedBarGraph(int(analogVal/25))
   except KeyboardInterrupt: 
       # Turn off all LEDs when program is interrupted
       for i in range(10):
           leds[i].off()

**Code-Erklärung**

#. Dieser Abschnitt importiert die notwendigen Bibliotheken. ``gpiozero`` wird zur Steuerung der LEDs verwendet, ``ADC0834`` zur Schnittstelle mit dem ADC-Modul und ``time`` für zeitbezogene Operationen.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3
       from gpiozero import LED
       import ADC0834
       import time

#. Definiert die GPIO-Pins, an die die LEDs angeschlossen sind, und initialisiert ein Array von LED-Objekten für jeden Pin. Dies ermöglicht eine einfache Steuerung jeder LED im Array.

   .. code-block:: python

       # List of GPIO pins to which LEDs are connected
       ledPins = [25, 12, 16, 20, 21, 5, 6, 13, 19, 26]
       # Initialize LED objects for each pin in the list
       leds = [LED(pin) for pin in ledPins]

#. Initialisiert das ADC0834-Modul für die Analog-Digital-Umwandlung.

   .. code-block:: python

       # Setup ADC0834 module
       ADC0834.setup()

#. Diese Funktion schaltet alle LEDs aus und schaltet dann eine Anzahl von LEDs basierend auf dem Eingabewert ein, wodurch effektiv eine Balkendiagrammdarstellung erzeugt wird.

   .. code-block:: python

       def LedBarGraph(value):
           # Turn off all LEDs
           for i in range(10):
               leds[i].off()
           # Turn on LEDs up to the specified value
           for i in range(value):
               leds[i].on()

#. Liest kontinuierlich den analogen Wert vom ADC0834 und aktualisiert das LED-Balkendiagramm basierend auf diesem Wert. Der analoge Wert wird auf einen Bereich von 0-10 für die 10 LEDs skaliert.

   .. code-block:: python

       try:
           # Main loop to continuously update LED bar graph
           while True:
               # Read analog value from ADC0834
               analogVal = ADC0834.getResult()
               # Convert analog value to LED bar graph level
               LedBarGraph(int(analogVal/25))

#. Stellt sicher, dass alle LEDs ausgeschaltet werden, wenn das Programm unterbrochen wird (z.B. durch Drücken von Ctrl+C).

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt: 
           # Turn off all LEDs when program is interrupted
           for i in range(10):
               leds[i].off()