.. note::

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.. _2.2.2_py_mcp3008:

2.2.2 Termistor (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 procede con la sección correspondiente.

Introducción
------------

Al igual que el fotorresistor puede detectar la luz, el termistor es un dispositivo electrónico sensible a la temperatura 
que puede usarse para funciones de control de temperatura, como crear una alarma de calor.

Componentes requeridos
----------------------

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes. 

.. image:: ../img/list2_2.2.2_thermistor.png

Es definitivamente conveniente comprar un kit completo, aquí está el enlace: 

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

    *   - Nombre	
        - ARTÍCULOS EN ESTE KIT
        - ENLACE
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

También puedes comprarlos por separado desde los siguientes enlaces.

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

    *   - INTRODUCCIÓN DEL COMPONENTE
        - ENLACE DE COMPRA

    *   - :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_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

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

.. .. image:: ../img/2.2.2_thermistor_schematic_1.png

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

    *   - Nombre T-Board
        - physical
        - WiringPi
        - BCM

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

.. image:: ../img/schematic_2.2.2_thermistor_mcp3008.png

Procedimientos experimentales
-----------------------------

**Paso 1:** Construye el circuito.

.. image:: ../img/july24_2.2.2_thermistor_mcp3008.png

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

**Paso 3:** Ve a la carpeta del código.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/python

**Paso 4:** Ejecuta el archivo.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 2.2.2-2_thermistor.py

Con el código ejecutándose, el termistor detecta la temperatura ambiente, la cual se imprimirá en la pantalla una vez que el programa realice el cálculo.

.. warning::

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

Código
------

.. note::

    Puedes **Modificar/Restablecer/Copiar/Ejecutar/Detener** el código de abajo.  
    Pero antes, necesitas ir a la ruta del código fuente como ``raphael-kit/python``.  
    Después de modificar el código, puedes ejecutarlo directamente para ver el efecto.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python
    
    #!/usr/bin/env python3
    # -*- coding: utf-8 -*-

    import spidev
    import time
    import math
    import RPi.GPIO as GPIO

    # Establecer modo de GPIO
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)

    # Inicializar SPI para MCP3008 (Bus 0, CE0)
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, Dispositivo 0 (CE0)
    spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

    def read_adc(channel):
        """
        Leer valor analógico desde el canal MCP3008 (0–7)
        """
        if channel < 0 or channel > 7:
            return -1
        adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
        value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
        return value

    try:
        while True:
            # Leer valor analógico desde CH0 de MCP3008
            analogVal = read_adc(0)

            # Convertir a voltaje (suponiendo referencia de 3.3V)
            Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0

            # Calcular resistencia del termistor (R2 en divisor de voltaje es 10kΩ)
            Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)

            # Cálculo Steinhart–Hart
            tempK = 1.0 / (((math.log(Rt / 10000.0)) / 3950.0) + (1.0 / (273.15 + 25.0)))

            # Convertir a Celsius y Fahrenheit
            Cel = tempK - 273.15
            Fah = Cel * 1.8 + 32

            # Imprimir resultado
            print('Celsius: %.2f °C  Fahrenheit: %.2f °F' % (Cel, Fah))

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        pass

    finally:
        spi.close()
        GPIO.cleanup()

Explicación del código
----------------------

#. Esta sección importa las librerías necesarias:

   - ``spidev`` para comunicación SPI con MCP3008
   - ``time`` para retardos
   - ``math`` para operaciones logarítmicas en la fórmula de temperatura Steinhart–Hart
   - ``RPi.GPIO`` para inicializar y limpiar GPIO

   .. code-block:: python

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

       import spidev
       import time
       import math
       import RPi.GPIO as GPIO

#. Inicializa el modo de GPIO como BCM y configura la interfaz SPI en bus 0 y dispositivo 0 (CE0), con una velocidad de 1 MHz.

   .. code-block:: python

       GPIO.setmode(GPIO.BCM)
       spi = spidev.SpiDev()
       spi.open(0, 0)
       spi.max_speed_hz = 1000000

#. Define una función ``read_adc(channel)`` para leer valores analógicos de un canal específico (0–7) del MCP3008. Envía un comando SPI de 3 bytes y recibe un resultado analógico de 10 bits (0–1023).

   .. code-block:: python

       def read_adc(channel):
           if channel < 0 or channel > 7:
               return -1
           adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
           value = ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]
           return value

#. Bucle principal: Lee voltaje analógico desde un termistor en el canal 0, lo convierte a resistencia y luego usa la ecuación Steinhart–Hart para estimar la temperatura en Celsius y Fahrenheit. Las actualizaciones se imprimen cada 0,2 segundos.

   .. code-block:: python

       try:
           while True:
               analogVal = read_adc(0)
               Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0
               Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)
               tempK = 1.0 / (((math.log(Rt / 10000.0)) / 3950.0) + (1.0 / (273.15 + 25.0)))
               Cel = tempK - 273.15
               Fah = Cel * 1.8 + 32
               print('Celsius: %.2f °C  Fahrenheit: %.2f °F' % (Cel, Fah))
               time.sleep(0.2)

#. El bloque ``finally`` asegura un apagado correcto. Cierra la interfaz SPI y limpia los GPIO para liberar todos los recursos de hardware.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           pass

       finally:
           spi.close()
           GPIO.cleanup()