.. note::

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.. _2.1.7_py_pi5_mcp3008:

2.1.7 Potentiomètre (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
------------

La fonction ADC est utilisée pour convertir les signaux analogiques en valeurs numériques.  
Dans cette expérience, nous utilisons la puce ADC MCP3008 pour effectuer cette conversion.  
Un potentiomètre est utilisé pour générer une tension variable, qui change la grandeur physique.  
Le MCP3008 convertit ensuite cette tension analogique en une valeur numérique qui peut être lue et traitée par le Raspberry Pi.

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

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants :

.. image:: ../python_pi5/img/list2_2.1.4_potentiometer.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_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_potentiometer`
        - |link_potentiometer_buy|
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

Schéma
------

.. 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
    *   - GPIO22
        - pin15
        - 3
        - 22

.. image:: ../python_pi5/img/schematic_2.1.7_potentiometer_mcp3008.png

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

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/july24_2.1.7_potentiometer_mcp3008.png

.. note::
    Placez la puce en suivant la position indiquée sur l’image.  
    Remarquez que la rainure de la puce doit être à gauche lorsqu’elle est placée.

**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 :** Ouvrir le fichier de code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**Étape 4 :** Exécuter.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.1.7-2_Potentiometer_zero.py

Après l’exécution du code, tournez le bouton du potentiomètre, l’intensité de la LED changera en conséquence.

.. 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 aller dans le chemin du code source comme ``raphael-kit/python-pi5``.  
    Après modification, vous pouvez exécuter directement le code pour voir l’effet.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3

    import spidev
    import time
    from gpiozero import PWMLED

    # Initialiser la LED PWM sur GPIO22
    led = PWMLED(22)

    # Initialiser SPI
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, CS0 (CE0)
    spi.max_speed_hz = 1000000

    def read_adc(channel):
        """
        Lire la valeur analogique depuis MCP3008
        :param channel: canal ADC (0-7)
        :return: entier 10 bits (0-1023)
        """
        if channel < 0 or channel > 7:
            return -1
        adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
        value = ((adc[1] & 3) << 8) | adc[2]
        return value

    def MAP(x, in_min, in_max, out_min, out_max):
        """
        Convertir une valeur d’une plage à une autre
        """
        return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min

    try:
        while True:
            # Lire depuis le canal 0 du MCP3008
            res = read_adc(0)
            print('res = %d' % res)

            # Convertir 0–1023 en 0–100 %
            R_val = MAP(res, 0, 1023, 0, 100)

            # Régler la luminosité de la LED
            led.value = R_val / 100.0

            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        led.value = 0  # Éteindre la LED

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

#. ``gpiozero`` pour le contrôle de la LED PWM, ``spidev`` pour la communication SPI avec le MCP3008 et ``time`` pour gérer les temporisations.

   .. code-block:: python

       import spidev
       import time
       from gpiozero import PWMLED

#. Initialiser un objet PWMLED connecté à la broche GPIO 22 et configurer la communication SPI (Bus 0, CE0) avec MCP3008.

   .. code-block:: python

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

#. Définir une fonction ``read_adc`` pour communiquer avec le MCP3008 et lire les valeurs analogiques du canal spécifié (0–7).

   .. code-block:: python

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

#. Définir une fonction ``MAP`` pour convertir une plage de valeurs en une autre, pratique pour mapper les valeurs ADC aux niveaux de luminosité de la LED.

   .. 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

#. Lire continuellement la valeur de l’ADC dans une boucle, convertir la valeur ADC 10 bits (0–1023) en un niveau de luminosité (0–100) pour la LED et ajuster la luminosité de la LED en conséquence. Attendre 0,2 s entre chaque lecture.

   .. code-block:: python

       try:
           while True:
               res = read_adc(0)
               print('res = %d' % res)
               R_val = MAP(res, 0, 1023, 0, 100)
               led.value = R_val / 100.0
               time.sleep(0.2)
       except KeyboardInterrupt:
           led.value = 0  # Éteindre la LED