.. note::

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.. _2.2.1_py_pi5_mcp3008:

2.2.1 Fotorresistor (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
------------

El fotorresistor es un componente comúnmente usado para medir la intensidad de luz ambiental.  
Ayuda al controlador a diferenciar entre el día y la noche y a implementar funciones de control de luz, como lámparas nocturnas.  
Este proyecto es muy similar al potenciómetro, ya que convierte una variación de voltaje en la detección de luz.

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

En este proyecto, necesitamos los siguientes componentes. 

.. image:: ../python_pi5/img/list2_2.2.1_photoresistor.png

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

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

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

También puedes comprarlos por separado en 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_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_photoresistor`
        - |link_photoresistor_buy|

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

.. .. image:: ../python_pi5/img/2.2.1_photoresistor_schematic_1.png

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

    *   - Nombre 
        - T-Board
        - 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_2.2.1_photoresistor_mcp3008.png

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

**Paso 1:** Construye el circuito.

.. image:: ../python_pi5/img/july24_2.2.1_photoresistor_mcp3008.png

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

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

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**Paso 4:** Ejecuta el archivo.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.2.1-2_Photoresistor_zero.py

Cuando el código se esté ejecutando, la intensidad del LED cambiará según la intensidad de luz detectada por el fotorresistor.

.. 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 siguiente.  
    Pero antes de eso, necesitas ir a la ruta del código fuente como ``raphael-kit/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 un LED PWM en el pin GPIO 22
    led = PWMLED(22)

    # Inicializar la comunicación SPI (Bus 0, CE0 -> GPIO8)
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, CS0
    spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

    # Función para leer del canal MCP3008 (0–7)
    def read_adc(channel):
        """
        Leer el valor analógico del MCP3008 (0–1023)
        """
        if channel < 0 or channel > 7:
            return -1
        # Protocolo MCP3008: bit de inicio, modo unipolar, canal (3 bits), relleno
        r = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
        value = ((r[1] & 3) << 8) | r[2]
        return value

    # Función de mapeo de valores entre rangos
    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

    # Bucle principal para leer el valor del ADC y controlar la intensidad del LED
    def loop():
        while True:
            # Leer el valor analógico del canal 0 del MCP3008
            analogVal = read_adc(0)
            print('value = %d' % analogVal)

            # Mapear 0–1023 al rango PWM 0.0–1.0
            led.value = analogVal / 1023.0

            # Esperar 0.2 segundos
            time.sleep(0.2)

    # Ejecutar el bucle principal y manejar KeyboardInterrupt para un apagado seguro
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        led.value = 0  # Apagar LED antes de salir

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

#. Se importan las clases y librerías necesarias: ``PWMLED`` de ``gpiozero`` para controlar el LED con PWM, ``spidev`` para la comunicación SPI con MCP3008 y ``time`` para las funciones de pausa.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3
       import spidev
       import time
       from gpiozero import PWMLED

#. Se inicializa un LED PWM en el pin GPIO 22 y la interfaz SPI para MCP3008 (Bus 0, CE0). La velocidad de reloj SPI se configura a 1 MHz.

   .. code-block:: python

       led = PWMLED(22)
       spi = spidev.SpiDev()
       spi.open(0, 0)
       spi.max_speed_hz = 1000000

#. Se define la función para leer un canal específico del MCP3008. Envía un comando de 3 bytes por SPI y extrae un valor de 10 bits (0–1023).

   .. code-block:: python

       def read_adc(channel):
           if channel < 0 or channel > 7:
               return -1
           r = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
           value = ((r[1] & 3) << 8) | r[2]
           return value

#. Se define una función auxiliar ``MAP()`` que convierte un número de un rango a otro, útil para ajustar el valor del ADC al rango del PWM.

   .. 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

#. Se implementa un bucle que lee el valor analógico del canal 0 del MCP3008, lo convierte al rango PWM (0.0–1.0) y ajusta la intensidad del LED en consecuencia. El bucle se ejecuta cada 0.2 segundos.

   .. code-block:: python

       def loop():
           while True:
               analogVal = read_adc(0)
               print('value = %d' % analogVal)
               led.value = analogVal / 1023.0
               time.sleep(0.2)

#. Se ejecuta el bucle principal y se maneja la interrupción con ``KeyboardInterrupt``. Cuando el usuario detiene el programa (Ctrl+C), el LED se apaga antes de salir.

   .. code-block:: python

       try:
           loop()
       except KeyboardInterrupt:
           led.value = 0