.. note::

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.. _2.2.1_c_mcp3008:

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


.. note::

    .. image:: ../img/mcp3008_and_adc0834.jpg
        :width: 25%
        :align: left
        
    Abhängig von Ihrer Kit-Version identifizieren Sie bitte, ob Sie **ADC0834** oder **MCP3008** haben, und fahren Sie mit dem entsprechenden Abschnitt fort.


Einführung
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Der Fotowiderstand ist ein häufig verwendetes Bauteil zur Messung der Umgebungslichtintensität.  
Er hilft dem Controller, Tag und Nacht zu erkennen und Lichtsteuerungsfunktionen wie z. B. ein Nachtlicht zu realisieren.  
Dieses Projekt ist dem Potentiometer sehr ähnlich, nur dass hier die Spannung in Abhängigkeit vom Licht gemessen wird.

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

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten: 

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

Es ist definitiv bequem, ein komplettes Kit zu kaufen. Hier ist der Link: 

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

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

Sie können die Komponenten auch einzeln über die folgenden Links erwerben:

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

    *   - KOMPONENTENBESCHREIBUNG
        - KAUFLINK

    *   - :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_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_photoresistor`
        - |link_photoresistor_buy|

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

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

    *   - T-Board-Name
        - physikalisch
        - 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 Verfahren
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**Schritt 1:** Schließen Sie den Stromkreis an.

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

**Schritt 2:** Wechseln Sie in den Code-Ordner.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/2.2.1-2/

**Schritt 3:** Kompilieren Sie den Code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

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

**Schritt 4:** Führen Sie die ausführbare Datei aus.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    ./photoresistor

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

.. note::

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

**Code**

.. code-block:: c

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

    #define SPI_CHANNEL 0       // Verwende SPI-Kanal 0 (CE0)
    #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 kombinieren
        int result = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
        return result;
    }

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

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

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

        while (1) {
            int analogVal = readMCP3008(0); // Von CH0 lesen
            printf("ADC Value: %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 identisch mit dem in Abschnitt 2.1.7 Potentiometer.  
Wenn Sie weitere Fragen haben, sehen Sie sich bitte die Code-Erklärung in :ref:`2.1.7_c_mcp3008` an.