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2.2.2 Thermistance (MCP3008)

Note

Selon la version de votre kit, identifiez si vous avez un ADC0834 ou un MCP3008 et suivez la section correspondante.

Introduction

Tout comme une photoresistance peut détecter la lumière, une thermistance est un composant électronique sensible à la température qui peut être utilisée pour réaliser des fonctions de contrôle thermique, par exemple pour fabriquer une alarme de surchauffe.

Composants requis

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants :

Schéma de câblage

Nom sur la T-Board	physique	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11

Procédures expérimentales

Étape 1 : Construire le circuit.

Étape 2 : Configurer l’interface SPI et installer la bibliothèque spidev (voir Configuration SPI pour des instructions détaillées). Si vous avez déjà effectué ces étapes, vous pouvez les ignorer.

Étape 3 : Accéder au dossier du code.

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

Étape 4 : Exécuter le fichier.

sudo python3 2.2.2-2_Thermistor_zero.py

Une fois le code lancé, la thermistance détecte la température ambiante, qui sera affichée à l’écran une fois le calcul terminé.

Avertissement

Si un message d’erreur apparaît : RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address, veuillez consulter Si gpiozero ne fonctionne pas.

Code

Note

Vous pouvez Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez vous rendre dans le chemin du code source, comme davinci-kit-for-raspberry-pi/python-pi5. Après modification, vous pouvez exécuter le code directement pour voir le résultat.

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

import spidev
import time
import math

# Initialiser SPI pour MCP3008 (Bus 0, CE0)
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)  # Bus 0, Device 0 (CE0)
spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

def read_adc(channel):
    """
    Lire une valeur analogique depuis un canal MCP3008 (0–7)
    """
    if channel < 0 or channel > 7:
        return -1
    # Format de communication MCP3008
    adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
    value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
    return value

try:
    while True:
        # Lire la valeur analogique depuis CH0 du MCP3008
        analogVal = read_adc(0)

        # Convertir en tension (référence 3,3V)
        Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0

        # Calculer la résistance de la thermistance
        Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)

        # Calculer la température en Kelvin (approximation de Steinhart–Hart)
        tempK = 1.0 / (((math.log(Rt / 10000.0)) / 3950.0) + (1.0 / (273.15 + 25.0)))

        # Convertir en Celsius et Fahrenheit
        Cel = tempK - 273.15
        Fah = Cel * 1.8 + 32

        # Afficher la température
        print('Celsius : %.2f °C  Fahrenheit : %.2f °F' % (Cel, Fah))

        # Pause avant la prochaine lecture
        time.sleep(0.2)

except KeyboardInterrupt:
    spi.close()

Explication du code

1. Cette partie importe le module spidev pour communiquer avec le MCP3008 via SPI, le module time pour les délais, et le module math pour les calculs logarithmiques nécessaires à la conversion de température.

   #!/usr/bin/env python3
   # -*- coding: utf-8 -*-
   
   import spidev
   import time
   import math
   

2. Initialise l’interface SPI pour MCP3008 sur le bus 0 et le périphérique 0 (CE0), avec une vitesse d’horloge maximale de 1 MHz.

   # Initialiser SPI pour MCP3008 (Bus 0, CE0)
   spi = spidev.SpiDev()
   spi.open(0, 0)  # Bus 0, Device 0 (CE0)
   spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz
   

3. Définit une fonction pour lire des valeurs analogiques depuis un canal MCP3008 (0–7). La communication se fait selon le protocole SPI et renvoie un entier sur 10 bits (0–1023).

   def read_adc(channel):
       """
       Lire une valeur analogique depuis un canal MCP3008 (0–7)
       """
       if channel < 0 or channel > 7:
           return -1
       # Format de communication MCP3008
       adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
       value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
       return value
   

4. Met en place une boucle pour lire en continu la valeur analogique provenant de la thermistance sur CH0 du MCP3008. Elle convertit la lecture brute en tension, puis en résistance, et enfin en température à l’aide de l’approximation de Steinhart–Hart. Les valeurs sont affichées en Celsius et en Fahrenheit, avec une courte pause entre chaque mesure.

   try:
       while True:
           # Lire la valeur analogique depuis CH0 du MCP3008
           analogVal = read_adc(0)
   
           # Convertir en tension (référence 3,3V)
           Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0
   
           # Calculer la résistance de la thermistance
           Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)
   
           # Calculer la température en Kelvin (approximation de Steinhart–Hart)
           tempK = 1.0 / (((math.log(Rt / 10000.0)) / 3950.0) + (1.0 / (273.15 + 25.0)))
   
           # Convertir en Celsius et Fahrenheit
           Cel = tempK - 273.15
           Fah = Cel * 1.8 + 32
   
           # Afficher la température
           print('Celsius : %.2f °C  Fahrenheit : %.2f °F' % (Cel, Fah))
   
           # Pause avant la prochaine lecture
           time.sleep(0.2)
   

5. Intercepte un KeyboardInterrupt (Ctrl+C) pour arrêter proprement le programme. L’interface SPI est fermée afin de libérer la ressource.

   except KeyboardInterrupt:
       spi.close()