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2.2.2 Thermistance (MCP3008)

Note

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 :

Il est évidemment plus pratique d’acheter un kit complet, voici le lien :

Nom	ÉLÉMENTS DANS CE KIT	LIEN
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci‑dessous :

INTRODUCTION DU COMPOSANT	LIEN D’ACHAT
Carte d’extension GPIO	ACHETER
Plaque d’expérimentation (Breadboard)	ACHETER
Fils de Liaison	ACHETER
Résistance	ACHETER
Thermistance	ACHETER
MCP3008	-

Schéma

Nom T‑Board	Physique	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11

Procédure expérimentale

Étape 1 : Construire le circuit.

Étape 2 : Configurer l’interface SPI et installer la bibliothèque spidev (voir Configuration SPI pour des instructions détaillées). Si vous avez déjà effectué ces étapes, vous pouvez les ignorer.

Étape 3 : Aller dans le dossier du code.

cd ~/raphael-kit/python-pi5

Étape 4 : Exécuter le fichier.

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.

Avertissement

Si un message d’erreur RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address apparaît, reportez‑vous à Si « gpiozero » ne fonctionne pas..

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.

#!/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

1. 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.

   import spidev
   import time
   import math
   

2. 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.

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

3. 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.

   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]
   

4. 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.

   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)
   

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

   except KeyboardInterrupt:
       spi.close()