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.. _2.2.2_c_pi5:

2.2.2 Thermistance
======================

.. 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
------------

Tout comme la photorésistance peut détecter la lumière, la thermistance est un dispositif électronique sensible à la température qui peut être utilisé pour réaliser des fonctions de contrôle de la température, telles que la création d'une alarme thermique.

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

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../img/list_2.2.2_thermistor.png

Il est certainement 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 DES COMPOSANTS
        - 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_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_adc0834`
        - \-

Schéma de câblage
-------------------

.. image:: ../img/image323.png


.. image:: ../img/image324.png


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

**Étape 1 :** Construisez le circuit.

.. image:: ../img/image202.png

**Étape 2 :** Allez dans le dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/2.2.2/

**Étape 3 :** Compilez le code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 2.2.2_Thermistor.c -lwiringPi -lm

.. note::
    -lm est pour charger la bibliothèque mathématique. Ne pas omettre, sinon vous ferez une erreur.

**Étape 4 :** Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Lorsque le code s'exécute, la thermistance détecte la température ambiante qui sera 
imprimée à l'écran une fois que le programme aura terminé le calcul.

.. note::

    Si cela ne fonctionne pas après l'exécution, ou s'il y a une erreur indiquant : "wiringPi.h: No such file or directory", veuillez vous référer à :ref:`install_wiringpi_pi5`.

**Code**

.. code-block:: c

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

    typedef unsigned char uchar;
    typedef unsigned int uint;

    #define     ADC_CS    0
    #define     ADC_CLK   1
    #define     ADC_DIO   2

    uchar get_ADC_Result(uint channel)
    {
        uchar i;
        uchar dat1=0, dat2=0;
        int sel = channel > 1 & 1;
        int odd = channel & 1;

        digitalWrite(ADC_CLK, 1);
        delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK, 0);
        delayMicroseconds(2);

        pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
        digitalWrite(ADC_CS, 0);
        // Start bit
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        //Single End mode
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,1);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        // ODD
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,odd);  delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
        //Select
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        digitalWrite(ADC_DIO,sel);    delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,1);

        delayMicroseconds(2);
        digitalWrite(ADC_CLK,0);
        delayMicroseconds(2);

        for(i=0;i<8;i++)
        {
            digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
            digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);

            pinMode(ADC_DIO, INPUT);
            dat1=dat1<<1 | digitalRead(ADC_DIO);
        }

        for(i=0;i<8;i++)
        {
            dat2 = dat2 | ((uchar)(digitalRead(ADC_DIO))<<i);
            digitalWrite(ADC_CLK,1);    delayMicroseconds(2);
            digitalWrite(ADC_CLK,0);    delayMicroseconds(2);
        }

        digitalWrite(ADC_CS,1);
        pinMode(ADC_DIO, OUTPUT);
        return(dat1==dat2) ? dat1 : 0;
    }

    int main(void)
    {
        unsigned char analogVal;
        double Vr, Rt, temp, cel, Fah;
        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }
        pinMode(ADC_CS,  OUTPUT);
        pinMode(ADC_CLK, OUTPUT);

        while(1){
            analogVal = get_ADC_Result(0);
            Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
            Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
            temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
            cel = temp - 273.15;
            Fah = cel * 1.8 +32;
            printf("Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);
            delay(100);
        }
        return 0;
    }


**Explication du code**

.. code-block:: c

    #include <math.h>

Il existe une bibliothèque numérique en C qui déclare un ensemble de fonctions 
pour effectuer des opérations et transformations mathématiques courantes.

.. code-block:: c

    analogVal = get_ADC_Result(0);

Cette fonction est utilisée pour lire la valeur de la thermistance.

.. code-block:: c

    Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
    Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));
    temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));
    cel = temp - 273.15;
    Fah = cel * 1.8 +32;
    printf("Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);

Ces calculs convertissent les valeurs de la thermistance en valeurs Celsius.

.. code-block:: c

    Vr = 5 * (double)(analogVal) / 255;
    Rt = 10000 * (double)(Vr) / (5 - (double)(Vr));

Ces deux lignes de code calculent la distribution de la tension avec la valeur 
analogique lue afin d'obtenir Rt (résistance de la thermistance).

.. code-block:: c

    temp = 1 / (((log(Rt/10000)) / 3950)+(1 / (273.15 + 25)));

Ce code fait référence à l'insertion de Rt dans la formule
 **T\ K\ =1/(ln(R\ T/R\ N)/B+1/T\ N)** pour obtenir la température en Kelvin.

.. code-block:: c

    temp = temp - 273.15;

Convertit la température en Kelvin en degrés Celsius.

.. code-block:: c

    Fah = cel * 1.8 +32;

Convertit les degrés Celsius en Fahrenheit.
    
.. code-block:: c

    printf("Celsius: %.2f C  Fahrenheit: %.2f F\n", cel, Fah);

Affiche les degrés Celsius, les degrés Fahrenheit et leurs unités à l'écran.

Image du phénomène
------------------

.. image:: ../img/image203.jpeg