.. note::

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.. _2.2.1_py_pi5_mcp3008:

2.2.1 Photoresistance (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 photo‑résistance est un composant couramment utilisé pour mesurer 
l’intensité lumineuse ambiante.  
Elle aide le contrôleur à distinguer le jour et la nuit et à réaliser 
des fonctions de commande lumineuse comme les veilleuses.  
Ce projet est très similaire au potentiomètre, et vous pourriez penser 
qu’il s’agit simplement de modifier une tension pour détecter la lumière.

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

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants : 

.. image:: ../python_pi5/img/list2_2.2.1_photoresistor.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_mcp3008`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_photoresistor`
        - |link_photoresistor_buy|

Schéma
------

.. .. image:: ../python_pi5/img/2.2.1_photoresistor_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
    *   - GPIO22
        - pin15
        - 3
        - 22

.. image:: ../python_pi5/img/schematic_2.2.1_photoresistor_mcp3008.png

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

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/july24_2.2.1_photoresistor_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 le fichier.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 2.2.1-2_Photoresistor_zero.py

Lorsque le code est exécuté, la luminosité de la LED varie en fonction 
de l’intensité lumineuse détectée par la photo‑résistance.

.. 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 une LED PWM sur la broche GPIO 22
    led = PWMLED(22)

    # Initialiser la communication SPI (Bus 0, CE0 -> GPIO8)
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, CS0
    spi.max_speed_hz = 1000000  # 1 MHz

    # Fonction de lecture du canal MCP3008 (0–7)
    def read_adc(channel):
        """
        Lire une valeur analogique du MCP3008 (0–1023)
        """
        if channel < 0 or channel > 7:
            return -1
        # Protocole MCP3008 : bit de démarrage, mode simple, canal (3 bits), remplissage
        r = spi.xfer2([1, (8 + channel) << 4, 0])
        value = ((r[1] & 3) << 8) | r[2]
        return value

    # Fonction pour mapper une valeur d’un intervalle à un autre
    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

    # Boucle principale pour lire la valeur ADC et contrôler la luminosité de la LED
    def loop():
        while True:
            # Lire la valeur analogique du canal 0 du MCP3008
            analogVal = read_adc(0)
            print('valeur = %d' % analogVal)

            # Mapper 0–1023 vers la plage PWM 0.0–1.0
            led.value = analogVal / 1023.0

            # Attendre 0,2 seconde
            time.sleep(0.2)

    # Exécuter la boucle principale et gérer KeyboardInterrupt pour un arrêt correct
    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        led.value = 0  # Éteindre la LED avant de quitter

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

#. Cette section importe la classe ``PWMLED`` de la bibliothèque ``gpiozero`` pour contrôler les LED en PWM, ``spidev`` pour la communication SPI avec le MCP3008 et ``time`` pour les temporisations.

   .. code-block:: python

       import spidev
       import time
       from gpiozero import PWMLED

#. Initialise une LED PWM connectée à la broche GPIO 22 et configure l’interface SPI pour le MCP3008 (Bus 0, CE0). La vitesse de l’horloge SPI est fixée à 1 MHz.

   .. code-block:: python

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

#. Définit une fonction pour lire une valeur d’un canal spécifique du MCP3008. Elle envoie une commande SPI de 3 octets et extrait une valeur de 10 bits (0–1023) de la réponse.

   .. code-block:: python

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

#. Définit une fonction utilitaire ``MAP()`` qui convertit une valeur d’un intervalle vers un autre. Ceci est utile pour convertir les valeurs brutes de l’ADC vers une plage PWM appropriée.

   .. 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

#. Met en œuvre une boucle qui lit en continu une valeur analogique du canal 0 du MCP3008, la convertit en valeur de luminosité PWM (0.0–1.0) et l’applique à la LED. La boucle se répète toutes les 0,2 s.

   .. code-block:: python

       def loop():
           while True:
               analogVal = read_adc(0)
               print('valeur = %d' % analogVal)
               led.value = analogVal / 1023.0
               time.sleep(0.2)

#. Exécute la boucle et gère l’exception ``KeyboardInterrupt``. Lorsque l’utilisateur interrompt le programme (Ctrl+C), la LED est éteinte avant de quitter.

   .. code-block:: python

       try:
           loop()
       except KeyboardInterrupt:
           led.value = 0