.. note::

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.. _2.1.4_py_pi5_mcp3008:

2.1.4 Potenciómetro (MCP3008)
=============================

.. note::

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

   Dependiendo de la versión de tu kit, identifica si tienes **ADC0834** o **MCP3008** y continúa con la sección correspondiente.

Introducción
------------

La función ADC se utiliza para convertir señales analógicas en valores digitales.  
En este experimento, usamos el chip ADC MCP3008 para realizar esta conversión.  
Un potenciómetro se utiliza para generar un voltaje variable, que cambia la magnitud física.  
El MCP3008 convierte este voltaje analógico en un valor digital que puede ser leído y procesado por la Raspberry Pi.

Componentes necesarios
----------------------

En este proyecto, necesitaremos los siguientes componentes. 

.. image:: ../python_pi5/img/list2_2.1.4_potentiometer.png


Diagrama esquemático
--------------------

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

    *   - Nombre T-Board
        - Físico
        - WiringPi
        - BCM

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


.. image:: ../python_pi5/img/schematic_2.1.7_potentiometer_mcp3008.png

Procedimiento experimental
--------------------------

**Paso 1:** Montar el circuito.

.. image:: ../python_pi5/img/july24_2.1.7_potentiometer_mcp3008.png


.. note::
    Coloca el chip siguiendo la posición correspondiente indicada en la imagen.  
    Ten en cuenta que la ranura del chip debe quedar a la izquierda cuando se coloque.

**Paso 2:** Configura la interfaz SPI e instala la biblioteca ``spidev`` (consulta :ref:`spi_configuration` para ver instrucciones detalladas). Si ya completaste estos pasos, puedes omitirlos.

**Paso 3:** Abre el archivo de código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5

**Paso 4:** Ejecuta.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.1.4-2_Potentiometer_zero.py

Después de que el código se ejecute, al girar la perilla del potenciómetro, la intensidad del LED cambiará en consecuencia.

.. warning::

    Si aparece el mensaje de error ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, consulta :ref:`faq_soc`

**Código**

.. note::

    Puedes **Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener** el código a continuación.  
    Pero antes de eso, debes ir a la ruta del código fuente como ``davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5``.  
    Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3

    import spidev
    import time
    from gpiozero import PWMLED

    # Inicializar LED PWM en GPIO22
    led = PWMLED(22)

    # Inicializar SPI
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, CS0 (CE0)
    spi.max_speed_hz = 1000000

    def read_adc(channel):
        """
        Leer valor analógico desde MCP3008
        :param channel: canal ADC (0-7)
        :return: entero de 10 bits (0-1023)
        """
        if channel < 0 or channel > 7:
            return -1
        # Protocolo MCP3008
        adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
        value = ((adc[1] & 3) << 8) | adc[2]
        return value

    def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
        """
        Mapear un valor de un rango a otro
        """
        return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

    try:
        while True:
            # Leer del canal 0 de MCP3008
            res = read_adc(0)
            print('res = %d' % res)

            # Mapear 0–1023 a 0–100%
            R_val = MAP(res, 0, 1023, 0, 100)

            # Ajustar brillo del LED
            led.value = R_val / 100.0

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        led.value = 0  # Apagar el LED


**Explicación del código**

#. ``gpiozero`` para el control PWM del LED, ``spidev`` para la comunicación SPI con el MCP3008, y ``time`` para implementar retardos.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

       import spidev
       import time
       from gpiozero import PWMLED

#. Inicializa un objeto PWMLED conectado al pin GPIO 22 y configura la comunicación SPI (Bus 0, CE0) con el MCP3008.

   .. code-block:: python

       # Inicializar LED PWM en GPIO22
       led = PWMLED(22)

       # Inicializar SPI
       spi = spidev.SpiDev()
       spi.open(0, 0)  # Bus 0, CS0 (CE0)
       spi.max_speed_hz = 1000000

#. Define una función llamada ``read_adc`` para comunicarse con el MCP3008 y leer valores analógicos del canal especificado (0–7).

   .. code-block:: python

       def read_adc(channel):
           """
           Leer valor analógico desde MCP3008
           :param channel: canal ADC (0-7)
           :return: entero de 10 bits (0-1023)
           """
           if channel < 0 or channel > 7:
               return -1
           adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
           value = ((adc[1] & 3) << 8) | adc[2]
           return value

#. Define una función llamada ``MAP`` para convertir un rango de valores en otro, útil para mapear valores del ADC a niveles de brillo adecuados para el LED.

   .. code-block:: python

       def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
           return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

#. Lee continuamente el valor del ADC en un bucle, mapeando el valor ADC de 10 bits (0–1023) a un nivel de brillo (0–100) para el LED. Ajusta el brillo del LED en consecuencia. Espera 0.2 segundos entre cada lectura.

   .. code-block:: python

       try:
           while True:
               # Leer del canal 0 de MCP3008
               res = read_adc(0)
               print('res = %d' % res)

               # Mapear 0–1023 a 0–100%
               R_val = MAP(res, 0, 1023, 0, 100)

               # Ajustar brillo del LED
               led.value = R_val / 100.0

               time.sleep(0.2)

       except KeyboardInterrupt:
           led.value = 0  # Apagar el LED