.. note::

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.. _3.1.5_c_mcp3008:

3.1.5 Indicateur de batterie (MCP3008)
=======================================

.. note::

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

   Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez d’un **ADC0834** ou d’un **MCP3008** et suivez la section correspondante.

Introduction
------------

Dans ce projet, nous allons réaliser un indicateur de batterie qui peut afficher visuellement le niveau de charge sur une barre de LED (LED Bargraph).

.. warning::

    N’utilisez pas de composants de batterie dépassant 3,3 V pour éviter toute surcharge susceptible d’endommager la puce ou le Raspberry Pi.

Composants requis
-----------------

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../img/list2_Battery_Indicator.png
    :align: center

Il est bien sûr pratique d’acheter un kit complet, voici le lien : 

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

    *   - Nom	
        - ÉLÉMENTS DANS CE KIT
        - LIEN
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci‑dessous.

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

    *   - INTRODUCTION DU COMPOSANT
        - LIEN D’ACHAT

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_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_bar_graph`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

Schéma de câblage
-----------------

============ ======== ======== ===
Nom T‑Board  Physique WiringPi BCM
SPICE0       Pin 24   10       8
SPIMOSI      Pin 19   12       10
SPIMISO      Pin 21   13       9
SPISCLK      Pin 23   14       11
GPIO25       Pin 22   6        25
GPIO12       Pin 32   26       12
GPIO16       Pin 36   27       16
GPIO20       Pin 38   28       20
GPIO21       Pin 40   29       21
GPIO5        Pin 29   21       5
GPIO6        Pin 31   22       6
GPIO13       Pin 33   23       13
GPIO19       Pin 35   24       19
GPIO26       Pin 37   25       26
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/schematic_battery_indicator_mcp3008.png
   :align: center

Procédures expérimentales
-------------------------

**Étape 1 :** Construisez le circuit.

.. image:: ../img/july24_3.1.5_battery_indicator_mcp3008.png

**Étape 2 :** Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/c/3.1.5-2/

**Étape 3 :** Compilez le code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    gcc 3.1.5_BatteryIndicator.c -lwiringPi

**Étape 4 :** Exécutez l’exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo ./a.out

Après l’exécution du programme, connectez un fil de sortie au 3ᵉ broche du MCP3008 et un autre au GND, puis reliez‑les aux deux pôles d’une batterie.  
Vous verrez la LED correspondante de la barre LED s’allumer pour afficher le niveau de charge (plage de mesure : 0–5 V).

.. note::

    Si cela ne fonctionne pas après exécution ou s’il y a un message d’erreur : « wiringPi.h : No such file or directory », veuillez vous référer à :ref:`install_wiringpi`.

Code
----

.. code-block:: c

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

    #define SPI_CHANNEL 0
    #define SPI_SPEED   1000000  // 1MHz
    #define VREF        3.3      

    int pins[10] = {6, 26, 27, 28, 29, 21, 22, 23, 24, 25};

    int read_ADC(int channel)
    {
        if (channel < 0 || channel > 7) return -1;

        unsigned char buffer[3];
        buffer[0] = 1;  // Bit de démarrage
        buffer[1] = (8 + channel) << 4;  // Mode simple
        buffer[2] = 0;

        wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);

        int value = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
        return value;
    }

    void LedBarGraph(int value) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i < value)
                digitalWrite(pins[i], HIGH);  
            else
                digitalWrite(pins[i], LOW);
        }
    }

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

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

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pinMode(pins[i], OUTPUT);
            digitalWrite(pins[i], HIGH);
        }

        while (1) {
            int analogVal = read_ADC(0);  // MCP3008 CH0
            if (analogVal < 0) continue;

            float voltage = analogVal * VREF / 1023.0;
            int level = analogVal * 10 / 1024;  
            if (level > 10) level = 10;  

            LedBarGraph(level);

            printf("ADC Value: %d\tVoltage: %.2f V\tLevel: %d\n", analogVal, voltage, level);

            delay(200);
        }

        return 0;
    }

Explication du code
-------------------

.. code-block:: c

    int read_ADC(int channel)
    {
        if (channel < 0 || channel > 7) return -1;

        unsigned char buffer[3];
        buffer[0] = 1;  // Bit de démarrage
        buffer[1] = (8 + channel) << 4;  // Mode simple, CH0~CH7
        buffer[2] = 0;

        wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);

        int value = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];  // Combine résultat 10 bits
        return value;
    }

Cette fonction lit les valeurs analogiques de la puce MCP3008 via SPI.  
Le paramètre `channel` sélectionne l’une des 8 entrées analogiques (CH0–CH7).  
Le MCP3008 retourne une valeur numérique 10 bits comprise entre 0 et 1023 représentant la tension analogique.

.. code-block:: c

    void LedBarGraph(int value) {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            if (i < value)
                digitalWrite(pins[i], HIGH);  // Allumer la LED (logique active HIGH)
            else
                digitalWrite(pins[i], LOW);   // Éteindre la LED
        }
    }

Cette fonction contrôle un afficheur à 10 LED (bar graph).  
Chaque LED représente 1/10 de la plage de tension.  
Les LED sont allumées en séquence jusqu’au niveau spécifié.

Remarque : Cette version suppose que les anodes des LED sont connectées aux GPIO et les cathodes à la masse (logique active HIGH).

.. code-block:: c

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

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

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            pinMode(pins[i], OUTPUT);
            digitalWrite(pins[i], HIGH);  // Initialiser toutes les LED à ON
        }

        while (1) {
            int analogVal = read_ADC(0);  // Lecture de la tension sur CH0
            if (analogVal < 0) continue;

            float voltage = analogVal * VREF / 1023.0;
            int level = analogVal * 10 / 1024;  // Conversion en niveaux 0–10
            if (level > 10) level = 10;

            LedBarGraph(level);  // Afficher le niveau sur les LED

            printf("ADC Value: %d\tVoltage: %.2f V\tLevel: %d\n", analogVal, voltage, level);

            delay(200);  // Taux de