.. note::

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.. _2.2.2_py_mcp3008:

2.2.2 Thermistance (MCP3008)
============================

.. note::

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

   Selon la version de votre kit, veuillez identifier si vous avez **ADC0834** ou **MCP3008** et suivre la section correspondante.

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

Tout comme la photo‑résistance peut détecter la lumière, la thermistance est un dispositif électronique sensible à la température 
qui peut être utilisé pour réaliser des fonctions de contrôle thermique, comme la création d’une alarme de surchauffe.

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

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants :

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

Il est évidemment plus 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_thermistor`
        - |link_thermistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

Schéma
------

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

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

    *   - Nom T‑Board
        - physique
        - 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

Procédure expérimentale
-----------------------

**Étape 1 :** Construire le circuit.

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

**Étape 2 :** Configurer l’interface SPI et installer la bibliothèque ``spidev``  
(voir :ref:`spi_configuration` pour des instructions détaillées).  
Si vous avez déjà effectué ces étapes, vous pouvez les ignorer.

**Étape 3 :** Aller dans le dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    cd ~/raphael-kit/python

**Étape 4 :** Exécuter le fichier

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 2.2.2-2_thermistor.py

Lorsque le programme s’exécute, la thermistance détecte la température ambiante  
et l’affiche à l’écran une fois le calcul terminé.

.. warning::

    Si un message d’erreur ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` apparaît, reportez‑vous à :ref:`faq_soc`.

Code
----

.. note::

    Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci‑dessous.  
    Mais avant cela, vous devez vous placer dans le chemin du code source comme ``raphael-kit/python``.  
    Après modification, vous pouvez exécuter directement le programme pour voir l’effet.

.. 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

    # Définir le mode GPIO
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)

    # Initialiser SPI pour MCP3008 (Bus 0, CE0)
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, Device 0 (CE0)
    spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

    def read_adc(channel):
        """
        Lire la valeur analogique du 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:
            # Lire la valeur analogique du CH0 du MCP3008
            analogVal = read_adc(0)

            # Convertir en tension (référence supposée à 3,3 V)
            Vr = 3.3 * analogVal / 1023.0

            # Calculer la résistance de la thermistance (R2 dans le pont diviseur = 10 kΩ)
            Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)

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

            # Conversion en Celsius et Fahrenheit
            Cel = tempK - 273.15
            Fah = Cel * 1.8 + 32

            # Afficher le résultat
            print('Celsius: %.2f °C  Fahrenheit: %.2f °F' % (Cel, Fah))

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        pass

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

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

#. Cette section importe les bibliothèques requises :

   - ``spidev`` pour la communication SPI avec MCP3008  
   - ``time`` pour les temporisations  
   - ``math`` pour les calculs logarithmiques de la formule Steinhart–Hart  
   - ``RPi.GPIO`` pour l’initialisation et le nettoyage des GPIO (inclus par structure)

   .. code-block:: python

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

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

#. Initialise le mode GPIO en BCM et configure l’interface SPI sur le bus 0 et le périphérique 0 (CE0), avec une vitesse de 1 MHz.

   .. code-block:: python

       GPIO.setmode(GPIO.BCM)

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

#. Définit la fonction ``read_adc(channel)`` pour lire les valeurs analogiques d’un canal spécifié du MCP3008 (0–7).  
   Elle envoie une commande SPI de trois octets et reçoit une valeur analogique sur 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

#. Boucle principale : lit la tension analogique depuis la thermistance sur le canal 0, la convertit en résistance,  
   puis applique l’équation de Steinhart–Hart pour estimer la température en Celsius et Fahrenheit.  
   Les valeurs sont mises à jour toutes les 0,2 secondes.

   .. 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)

#. Le bloc ``finally`` assure une fermeture propre. Il ferme l’interface SPI et libère les ressources GPIO.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           pass

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