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4.1.8 Indicateur de batterie (MCP3008)

Note

../_images/mcp3008_and_adc0834.jpg

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 réaliser un dispositif indicateur de batterie qui peut afficher visuellement le niveau de la batterie sur une barre de LED.

Avertissement

N’utilisez pas de composants de batterie dépassant 3,3 V afin d’éviter toute surcharge, ce qui pourrait endommager la puce ou le Raspberry Pi.

Composants requis

Dans ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

../_images/list2_Battery_Indicator1.png

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

Graphique à barres LED

-

MCP3008

-

Schéma

Nom T-Board

physique

wiringPi

BCM

SPICE0

Pin 24

10

8

SPIMOSI

Pin 19

12

10

SPIMISO

Pin 21

13

9

SPISCLK

Pin 23

14

11

GPIO25

Pin 22

6

25

GPIO12

Pin 32

26

12

GPIO16

Pin 36

27

16

GPIO20

Pin 38

28

20

GPIO21

Pin 40

29

21

GPIO5

Pin 29

21

5

GPIO6

Pin 31

22

6

GPIO13

Pin 33

23

13

GPIO19

Pin 35

24

19

GPIO26

Pin 37

25

26
../_images/schematic_battery_indicator_mcp30081.png

Procédure expérimentale

Étape 1 : Construire le circuit.

../_images/july24_3.1.5_battery_indicator_mcp30081.png

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 4.1.11-2_Battery_indicator_zero.py

Après exécution du programme, connectez séparément le 3ᵉ broche du MCP3008 et la masse (GND) aux deux pôles d’une batterie. Vous verrez les LED correspondantes sur la barre LED s’allumer pour afficher le niveau de la batterie (plage de mesure : 0 – 5 V).

Avertissement

Si une erreur « RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address » apparaît, veuillez vous référer 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
... (le code Python reste identique) ...

Explication du code

Ce programme Python s’exécute sur un Raspberry Pi. Il utilise un convertisseur analogique-numérique MCP3008 pour lire des données de température à partir d’un capteur analogique. Un joystick est utilisé pour ajuster le seuil de température, et un écran LCD1602 affiche la température actuelle et le seuil. Un buzzer et une LED sont activés lorsque la température dépasse le seuil.

  1. Importer les bibliothèques nécessaires

    import RPi.GPIO as GPIO
import spidev
import time
import math
import LCD1602

    • RPi.GPIO contrôle les broches GPIO.

    • spidev communique avec le MCP3008 via SPI.

    • math est utilisé pour les calculs de température.

    • LCD1602 contrôle l’afficheur LCD.

  2. Configuration GPIO

    JOY_BTN_PIN = 22
BUZZER_PIN = 23
LED_PIN = 24

    • Définit les broches du bouton joystick, du buzzer et de la LED en numérotation BCM.

  3. Initialisation SPI et LCD

    upperTem = 40
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)
spi.max_speed_hz = 1000000
LCD1602.init(0x27, 1)

    • Initialise la communication SPI avec MCP3008.

    • Initialise l’écran LCD1602 via I2C.

  4. Lecture d’un canal ADC

    def read_adc(channel):
    ...

    • Envoie des commandes SPI au MCP3008 et retourne une valeur de 0 à 1023.

  5. Lecture du joystick

    def get_joystick_value():
    ...

    • Lit les mouvements du joystick et retourne un ajustement (+/-1 ou +/-10).

  6. Ajuster le seuil de température

    def upper_tem_setting():
    ...

    • Permet à l’utilisateur de modifier le seuil upperTem via le joystick.

    • Met à jour l’affichage LCD.

  7. Conversion température

    def temperature():
    ...

    • Convertit la tension en résistance, puis en température (équation de Steinhart-Hart).

  8. Mode surveillance

    def monitoring_temp():
    ...

    • Affiche la température actuelle et le seuil.

    • Active le buzzer et la LED si la température dépasse le seuil.

  9. Boucle principale

    try:
    ...

    • Utilise un appui du joystick pour basculer entre : * stage 0 : surveillance * stage 1 : ajustement du seuil.

  10. Nettoyage à la sortie

except KeyboardInterrupt:
    ...
finally:
    LCD1602.clear()
    GPIO.cleanup()
    spi.close()

  • Garantit la réinitialisation des ressources à la fin du programme (Ctrl+C).