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2.1.7 Potentiomètre (MCP3008)
Note
Selon la version de votre kit, identifiez si vous disposez d’un ADC0834 ou d’un MCP3008 et suivez la section correspondante.
Introduction
La fonction ADC est utilisée pour convertir des 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, ce qui modifie la grandeur physique. Le MCP3008 convertit ensuite cette tension analogique en une valeur numérique pouvant être lue et traitée par le Raspberry Pi.
Composants requis
Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.
Il est bien sûr pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :
Nom |
ÉLÉMENTS DANS CE KIT |
LIEN |
|---|---|---|
Kit Raphael |
337 |
Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci‑dessous.
INTRODUCTION DU COMPOSANT |
LIEN D’ACHAT |
|---|---|
- |
Schéma de câblage
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 |
Procédures expérimentales
Étape 1 : Construisez le circuit.
Note
Veuillez placer la puce en vous référant à la position indiquée sur l’image. Remarquez que la rainure de la puce doit être orientée vers la gauche lors de son placement.
Étape 2 : Ouvrez le fichier du code.
cd ~/raphael-kit/c/2.1.7-2/
Étape 3 : Compilez le code.
gcc 2.1.7_Potentiometer.c -lwiringPi
Étape 4 : Exécutez.
sudo ./a.out
Après exécution du code, tournez le bouton du potentiomètre, l’intensité de la LED changera en conséquence.
Note
Si cela ne fonctionne pas après exécution ou s’il y a un message d’erreur : « wiringPi.h : No such file or directory », veuillez vous référer à Installer et vérifier WiringPi.
Code
#include <wiringPi.h>
#include <wiringPiSPI.h>
#include <stdio.h>
#include <softPwm.h>
#define SPI_CHANNEL 0 // CE0
#define SPI_SPEED 1000000 // 1MHz
#define LedPin 3
int readADC(int channel) {
if (channel < 0 || channel > 7) return -1;
unsigned char buffer[3];
buffer[0] = 1; // Bit de démarrage
buffer[1] = (8 + channel) << 4; // Mode simple, canal
buffer[2] = 0;
wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);
int value = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
return value;
}
int main(void) {
if (wiringPiSetup() == -1) {
printf("Initialisation WiringPi échouée !\n");
return 1;
}
if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
printf("Configuration SPI échouée !\n");
return 1;
}
softPwmCreate(LedPin, 0, 100);
while (1) {
int analogVal = readADC(0); // CH0
printf("Valeur ADC : %d\n", analogVal);
int pwmVal = analogVal * 100 / 1023; // Normalisation 0–100
softPwmWrite(LedPin, pwmVal);
delay(100);
}
return 0;
}
Explication du code
#define SPI_CHANNEL 0 // CE0
#define SPI_SPEED 1000000 // 1MHz
#define LedPin 3
Définit le canal SPI sur CE0 (chip enable 0), la vitesse SPI sur 1 MHz, et assigne la broche GPIO3 à la LED.
int readADC(int channel) {
if (channel < 0 || channel > 7) return -1;
unsigned char buffer[3];
buffer[0] = 1; // Bit de démarrage
buffer[1] = (8 + channel) << 4; // Mode simple, canal
buffer[2] = 0;
wiringPiSPIDataRW(SPI_CHANNEL, buffer, 3);
int value = ((buffer[1] & 3) << 8) | buffer[2];
return value;
}
Cette fonction lit les données analogiques depuis le MCP3008.
Elle vérifie d’abord si le numéro du canal est valide (0 à 7).
Elle initialise un tableau de 3 octets, où : * buffer[0] = 1 : Bit de démarrage pour la communication MCP3008. * buffer[1] = (8 + channel) << 4 : Construit l’octet de configuration pour le mode simple et sélectionne le canal souhaité. * buffer[2] = 0 : Octet de réception pour le résultat.
wiringPiSPIDataRW envoie et reçoit des données via le canal SPI.
La valeur retournée est extraite des deux derniers octets par opérations binaires afin d’obtenir un résultat ADC 10 bits.
int main(void) {
if (wiringPiSetup() == -1) {
printf("Initialisation WiringPi échouée !\n");
return 1;
}
if (wiringPiSPISetup(SPI_CHANNEL, SPI_SPEED) == -1) {
printf("Configuration SPI échouée !\n");
return 1;
}
softPwmCreate(LedPin, 0, 100);
while (1) {
int analogVal = readADC(0); // CH0
printf("Valeur ADC : %d\n", analogVal);
int pwmVal = analogVal * 100 / 1023; // Normalisation 0–100
softPwmWrite(LedPin, pwmVal);
delay(100);
}
return 0;
}
Dans la fonction principale :
wiringPiSetup() initialise la bibliothèque WiringPi.
wiringPiSPISetup() initialise la communication SPI sur le canal 0 à 1 MHz.
softPwmCreate() configure le PWM logiciel sur GPIO3 avec un cycle initial de 0 et une plage de 0–100.
Le programme entre dans une boucle infinie où :
Il lit la valeur ADC du canal 0 (connecté à un potentiomètre).
Affiche la valeur ADC dans le terminal.
Convertit la valeur ADC 10 bits en un cycle de service PWM compris entre 0 et 100.
Écrit la valeur PWM dans la LED, de sorte que la luminosité reflète la position du potentiomètre.
delay(100) effectue une pause de 100 millisecondes avant le prochain cycle lecture/écriture.