■非接触温度センサ

　4×4ポイントのエリアを、非接触で人などの表面温度の測れるセンサです。レンズなどの仕様により何種類かあるのですが、入手しやすいのはD6T-44L-06です。コネクタがハーフ・ピッチなので、圧着は慎重に行います。センサの人を感知できる距離はおおよそ5,6mです。

●D6T-44L-06のおもなスペック

• 電源電圧　4.5～5.5V
• 測定温度　5～50℃
• インターフェース　I2C（最大100kHz）
• スレーブ・アドレス　0x0a（7ビット表記）
• 更新周期　250ms

●レジスタ

　読み出しコマンドは0x4cです。
　データ・フォーマットそれぞれ下位、上位の2バイト、CRC8のPECだけは1バイト、PTATはセンサ内部の温度です。読み出すのは合計35バイトです。2バイトのデータは温度を10倍した値です。

　データの位置関係です。

●接続

　ラズパイとの接続です。センサが5Vで動作するので、レベル変換が必要です。PCA9515ADはI2Cリピータで、レベル変換にも使えます。センサをつないだ5V側は、SDAとSCLに8.2kΩのプルアップを入れました。

　接続が終わったらラズパイの電源を入れます。i2cdetect -y 1を実行して確認します。0x0aにいました。

●テスト・スケッチ

　温度を表示するスケッチです。CRCはうまく読み出せないので無視しました。ケーブルの接続などで接触不良があるのか、エラーが多いです。ひとつは通信ができないときに出るIOError、読み出すけどすべてが255になっているのが二つ目です。最初のデータはセンサ自体の温度なので255はあり得ない値です。

　何度かチャレンジしているとわかったことが2点あります。データ転送速度はデフォルトの100kHzにするとほぼ全部IOErrorエラーです。10kHzも同じです。50kHz付近でエラーが少なくなります。通信ができているときにも255データばかりでなく、正常に見えるデータが混じります。手をちかづけると正常なデータが増える場合があります。

　try文でIOErrorがおこったらpassで単純にwhileループに戻ります。上位バイトが250以上のようなデータはあり得ないので、読み飛ばします。0.5秒単位でループを回しても、体感的に十分な速度で正しいと思われるデータを表示できるようになりました。このときのデータ転送速度は40kHzです。/boot/config.txtにdtparam=i2c_baudrate=40000と記述します。

　try文でIOErrorをpassすると、プログラムをCTRL-Cで止められなくなります。エラーのなかのKeyboardInterruptはbreakでwhileループを抜けるようにしました。pop(0)は配列の先頭バイトを削除します。

　このセンサはクロックSCLのストレッチを要求する仕様です。ラズパイは多くのスロック・ストレッチのパターンに対応していないので、データ転送速度を落とすことで、かろうじて読み込めたのかもしれません。

#!/usr/bin/env python
import smbus
import time
i2c = smbus.SMBus(1)
addr=0x0a

#main
while 1:
    try :
        linedata=[]
        data = i2c.read_i2c_block_data(addr,0x4c,35)
        Atemp=(data[1]*256 +data[0])/10.0
        data.pop(0)
        data.pop(0)
        if data[1] < 250 :
            for i in range(4) :
                oneline =[]
                for j in range(4) :
                    oneline.append( (int((data[i*2*j+1] ) *256 + data[i*2*j])/10.0 ) )
                linedata.append(oneline) 
            print linedata[0]
            print linedata[1]
            print linedata[2]
            print linedata[3]
            print "device Temp ",Atemp
            time.sleep(0.5)
 except KeyboardInterrupt:
     break
 except IOError :
     pass
 finally:
     pass

●色分けしたスケッチ

　温度範囲で背景色を変えるようにしました。34番目と35番目のデータが正しく読み出せていません。36番目は0なので、読み出し自体は正常だと思います。個体差かもしれません。この画素数だと、ジェスチャとかのモノの移動を判断することはできません。色とカーソルの移動はエスケープ・シーケンスを利用しました。

#!/usr/bin/env python
import smbus
import time
i2c = smbus.SMBus(1)
addr=0x0a

#main
while 1:
    try :
        linedata=[]
        data = i2c.read_i2c_block_data(addr,0x4c,35)
        Atemp=(data[1]*256 +data[0])/10.0
        data.pop(0)
        data.pop(0)
        if data[3] < 250 :
            for i in range(4) :
                oneline =[]
                for j in range(4) :
                    oneline.append( (int((data[i*2*j+1] ) *256 + data[i*2*j])/10.0 ) )
                linedata.append(oneline)
            for j in range(4):
                for i in range(4):
                    if linedata[j][i] >=30:
                        print "\x1b[K\x1b[48;5;202m"+str(linedata[j][i])+"\x1b[0m",
                    elif (linedata[j][i] <30) and (linedata[j][i] >=24):
                        print "\x1b[K\x1b[48;5;196m"+str(linedata[j][i])+"\x1b[0m",
                    elif (linedata[j][i] <24) and (linedata[j][i] >=22):
                        print "\x1b[K\x1b[48;5;160m"+str(linedata[j][i])+"\x1b[0m",
                    elif (linedata[j][i] <22) and (linedata[j][i] >=19):
                        print "\x1b[K\x1b[48;5;124m"+str(linedata[j][i])+"\x1b[0m",
                    elif linedata[j][i] <19:
                        print "\x1b[K\x1b[48;5;88m"+str(linedata[j][i])+"\x1b[0m",
                print
            print
            print "\x1b[K\x1b[38;5;255m","device Temp ",Atemp,"\x1b[0m"
            print "\x1b[7F"
            time.sleep(0.1)
    except KeyboardInterrupt:
        break
    except IOError :
        pass
    finally:
        pass

※執筆時点；2017-11-29版をダウンロードし、sudo apt-get update と　sudo apt-get upgrade -y および sudo rpi-update で更新し、カーネルはuname -a で確認。4.9.77でした。

※プログラムを仮にd6t.pyという名前で/home/piに保存すると、sudo chmod 755 d6t.py で実行権を付け、ターミナルから、python d6t.pyで実行します。I2CやSPIのグループにpiユーザが属しているので、sudoは不要です。
　プログラム・リストは、表示の関係でTabキーが無視されるので、スペースに代えてあります。また、リスト中を2回クリックすると全選択になるので、CTRL-Cでコピーし、テキスト・エディタにCTRL-Vで貼り付けて利用してください。ラズパイに持っていくと、スペースやリターン・コードなどが化けていることがあるので、一度消して、ラズパイのテキスト・エディタで修正してください。

※I2Cの有効化は、こちらの説明を参照ください。SPIなどにもEnableにチェックを入れています。