.. note::

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.. _2.2.2_py_pi5_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 composant 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:: ../python_pi5/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:: ../python_pi5/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:: ../python_pi5/img/schematic_2.2.2_thermistor_mcp3008.png

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

**Étape 1 :** Construire le circuit.

.. image:: ../python_pi5/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-pi5

**Étape 4 :** Exécuter le fichier.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block:: 

    sudo python3 2.2.2-2_Thermistor_zero.py

Lorsque le code est exécuté, la thermistance détecte la température ambiante, 
qui sera affichée à l’écran après le calcul du programme.

.. 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
    # -*- coding: utf-8 -*-

    import spidev
    import time
    import math

    # Initialiser le SPI pour MCP3008 (Bus 0, CE0)
    spi = spidev.SpiDev()
    spi.open(0, 0)  # Bus 0, périphérique 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
        # Format de communication MCP3008
        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)

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

            # Calcul de la résistance de la thermistance
            Rt = 10000.0 * Vr / (3.3 - Vr)

            # Calcul de la température en Kelvin (approximation 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 la température
            print('Celsius: %.2f °C  Fahrenheit: %.2f °F' % (Cel, Fah))

            # Pause avant la prochaine lecture
            time.sleep(0.2)

    except KeyboardInterrupt:
        spi.close()

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

#. Cette section importe le module ``spidev`` pour communiquer avec l’ADC MCP3008 via SPI, 
   le module ``time`` pour les temporisations et le module ``math`` pour les calculs logarithmiques 
   nécessaires à la conversion de température.

   .. code-block:: python

       import spidev
       import time
       import math

#. Initialise l’interface SPI pour le MCP3008 sur le bus 0 et le périphérique 0 (CE0), 
   en fixant la vitesse maximale de l’horloge SPI à 1 MHz.

   .. code-block:: python

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

#. Définit une fonction pour lire les valeurs analogiques d’un canal spécifié (0–7) du MCP3008. 
   Le protocole SPI est utilisé pour communiquer et une valeur entière de 10 bits (0–1023) est retournée.

   .. 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]

#. Met en œuvre une boucle qui lit en continu les valeurs analogiques d’une thermistance connectée 
   au CH0 du MCP3008, les convertit en tension (référence 3,3 V), puis en résistance et enfin en 
   température à l’aide de l’équation de Steinhart–Hart. 
   La température est affichée en Celsius et en Fahrenheit avec un court délai entre les lectures.

   .. 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)

#. Capture une interruption clavier (Ctrl+C) pour arrêter le programme proprement et ferme l’interface SPI pour libérer la ressource.

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           spi.close()