.. note::

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.. _2.1.9_py_pi5_mcp3008:

2.1.9 Joystick (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
------------

Dans ce projet, nous allons apprendre comment fonctionne un joystick.  
Nous manipulons le joystick et affichons les résultats à l’écran.

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

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants : 

.. image:: ../python_pi5/img/image317-copy.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_joystick`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_mcp3008`
        - \-

Schéma
------

Lors de la lecture des données du joystick, il y a quelques différences entre les axes :  
les données des axes X et Y sont analogiques et nécessitent l’utilisation du MCP3008 pour convertir la valeur analogique en valeur numérique.  
Les données de l’axe Z sont numériques, vous pouvez donc utiliser directement le GPIO ou également l’ADC.

.. 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_2.1.9_joystick_mcp3008.png

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

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/july24_2.1.9_joystick_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-pi5

**Étape 4 :** Exécuter.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.1.9-2_Joystick_zero.py

Après exécution du code, déplacez le joystick : les valeurs correspondantes de x, y et Btn s’affichent à l’écran.

.. 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

    from gpiozero import Button
    import spidev
    import time

    # Initialiser le bouton connecté à la broche GPIO 22 (broche SW du joystick)
    BtnPin = Button(22)

    # Initialiser la communication SPI avec MCP3008
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Ouvrir le bus SPI 0, périphérique CE0
    spi.max_speed_hz = 1000000  # Vitesse SPI : 1 MHz

    def read_adc(channel):
        """
        Lire une valeur analogique depuis le canal MCP3008 spécifié (0–7)
        :param channel: numéro du canal ADC (0–7)
        :return: valeur entière 10 bits (0–1023)
        """
        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:
        # Boucle principale : lire et afficher les valeurs du joystick et l’état du bouton
        while True:
            # Lire les valeurs X et Y depuis les canaux MCP3008 0 et 1
            x_val = read_adc(0)  # VRX du joystick connecté à CH0
            y_val = read_adc(1)  # VRY du joystick connecté à CH1

            # Lire l’état du bouton du joystick (SW)
            Btn_val = BtnPin.value  # 0 = pressé, 1 = relâché

            # Afficher les valeurs lues
            print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))

            # Attendre 0,2 seconde avant la prochaine lecture
            time.sleep(0.2)

    # Gérer proprement l’interruption Ctrl+C
    except KeyboardInterrupt:
        spi.close()

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

#. Cette section importe les bibliothèques nécessaires :

   * ``gpiozero.Button`` est utilisée pour lire l’état numérique du bouton du joystick (broche SW).
   * ``spidev`` est utilisée pour la communication SPI avec la puce ADC MCP3008.
   * ``time`` est utilisée pour les délais entre lectures.

   .. code-block:: python

       from gpiozero import Button
       import spidev
       import time

#. Initialiser le bouton connecté à GPIO22 (broche SW du joystick) et configurer l’interface SPI sur le bus 0, chip select 0 (CE0). La vitesse SPI est fixée à 1 MHz.

   .. code-block:: python

       BtnPin = Button(22)
       spi = spidev.SpiDev()
       spi.open(0, 0)
       spi.max_speed_hz = 1000000

#. Définir une fonction ``read_adc(channel)`` pour lire la valeur analogique d’un canal spécifique du MCP3008 (0–7). Elle envoie trois octets via le protocole SPI et retourne une valeur 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])
           return ((adc[1] & 0x03) << 8) | adc[2]

#. Dans la boucle principale, on lit les valeurs analogiques de VRX (CH0) et VRY (CH1), ainsi que l’état du bouton du joystick.  
   Les valeurs sont affichées toutes les 0,2 s. En cas d’interruption par Ctrl+C, l’interface SPI est correctement fermée.

   .. code-block:: python

       try:
           while True:
               x_val = read_adc(0)
               y_val = read_adc(1)
               Btn_val = BtnPin.value
               print('X: %d  Y: %d  Btn: %d' % (x_val, y_val, Btn_val))
               time.sleep(0.2)
       except KeyboardInterrupt:
           spi.close()