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.. _2.2.1_c_pi5_mcp3008:

2.2.1 Fotowiderstand (MCP3008)
==============================

.. note::

   .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
      :width: 25%
      :align: left
    

   Je nach deiner Kit-Version überprüfe bitte, ob du **ADC0834** oder **MCP3008** hast, und fahre mit dem entsprechenden Abschnitt fort.

Einführung
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Ein Fotowiderstand ist eine häufig verwendete Komponente zur Erfassung der Umgebungslichtintensität.  
Er hilft dem Controller, Tag und Nacht zu unterscheiden und Lichtsteuerungsfunktionen wie z. B. ein Nachtlicht zu realisieren.  
Dieses Projekt ähnelt sehr dem Potentiometer – nur dass hier die Spannung durch Licht beeinflusst wird.

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

In diesem Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten. 

.. image:: ../img/list2_2.2.1_photoresistor.png

Prinzip
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Ein Fotowiderstand oder eine Fotozelle ist ein lichtgesteuerter, variabler Widerstand.  
Der Widerstand eines Fotowiderstands sinkt mit zunehmender Lichtintensität – mit anderen Worten: Er weist Photoleitfähigkeit auf.  
Ein Fotowiderstand kann in lichtempfindlichen Detektorschaltungen sowie in licht- und dunkelheitsgesteuerten Schaltkreisen eingesetzt werden.

.. image:: ../img/image196.png
    :width: 200
    :align: center

Schaltplan
----------

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

    *   - T-Board-Name
        - Physical
        - WiringPi
        - BCM

    *   - SPICE0
        - pin24
        - 10
        - 8
    *   - SPIMOSI
        - pin19
        - 12
        - 10
    *   - SPIMISO
        - pin21
        - 13
        - 9
    *   - SPISCLK
        - pin23
        - 14
        - 11
    *   - GPIO22
        - pin15
        - 3
        - 22

.. image:: ../img/schematic_2.2.1_photoresistor_mcp3008.png

Experimentelle Schritte
-----------------------

**Schritt 1:** Baue die Schaltung auf.

.. image:: ../img/july24_2.2.1_photoresistor_mcp3008.png

**Schritt 2:** Wechsle in den Code-Ordner.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/c/2.2.1-2/

**Schritt 3:** Kompiliere den Code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 2.2.1_Photoresistor.c -o photoresistor -lwiringPi -lm

**Schritt 4:** Führe die ausführbare Datei aus.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    ./photoresistor

Während der Code läuft, ändert sich die Helligkeit der LED entsprechend der vom Fotowiderstand erfassten Lichtintensität.

.. note::

    Falls es nach dem Ausführen nicht funktioniert oder die Fehlermeldung „wiringPi.h: No such file or directory“ erscheint, siehe :ref:`install_wiringpi`.

**Code**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <wiringPiSPI.h>
    #include <stdio.h>
    #include <softPwm.h>

    #define SPI_CHANNEL 0       // SPI-Kanal 0 (CE0) verwenden
    #define SPI_SPEED   1000000 // 1 MHz SPI-Geschwindigkeit
    #define LedPin      3       // GPIO3 (WiringPi) für LED-PWM

    // ADC-Wert vom MCP3008 lesen, Kanal 0~7
    int readMCP3008(int channel) {
        if (channel < 0 || channel > 7) return -1;

        unsigned char buffer[3];
        buffer[0] = 1;                          // Startbit
        buffer[1] = (8 + channel) << 4;         // SGL/DIF = 1, D2-D0 = Kanal
        buffer[2] = 0;

        wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);

        // Ergebnis zusammenführen
        int result = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
        return result;
    }

    int main(void) {
        if (wiringPiSetup() == -1) {
            printf("wiringPi-Initialisierung fehlgeschlagen!\n");
            return 1;
        }

        if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
            printf("SPI-Setup fehlgeschlagen!\n");
            return 1;
        }

        softPwmCreate(LedPin, 0, 100); // Software-PWM initialisieren

        while (1) {
            int analogVal = readMCP3008(0); // Von CH0 lesen
            printf("ADC-Wert: %d\n", analogVal);

            // 10-Bit-ADC-Wert (0–1023) auf PWM-Bereich (0–100) skalieren
            int pwmVal = analogVal * 100 / 1023;
            softPwmWrite(LedPin, pwmVal);

            delay(100);
        }

        return 0;
    }

**Code-Erklärung**

Der Code ist derselbe wie in Abschnitt 2.1.4 Potentiometer.  
Wenn du weitere Fragen hast, siehe die Code-Erklärung unter :ref:`2.1.4_c_pi5_mcp3008` für Details.