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2.1.7 Potenziometro (MCP3008)

Nota

A seconda della versione del tuo kit, identifica se hai ADC0834 o MCP3008 e procedi con la sezione corrispondente.

Introduzione

La funzione ADC viene utilizzata per convertire segnali analogici in valori digitali. In questo esperimento, utilizziamo il chip ADC MCP3008 per eseguire questa conversione. Un potenziometro viene utilizzato per generare una tensione variabile, che cambia la quantità fisica. Il MCP3008 converte quindi questa tensione analogica in un valore digitale che può essere letto ed elaborato dal Raspberry Pi.

Componenti necessari

In questo progetto sono necessari i seguenti componenti.

È sicuramente conveniente acquistare un kit completo, ecco il link:

Nome	ELEMENTI IN QUESTO KIT	LINK
Kit Raphael	337	Raphael Kit

Puoi anche acquistarli separatamente dai link sottostanti.

INTRODUZIONE COMPONENTE	LINK DI ACQUISTO
Scheda di estensione GPIO	ACQUISTA
Breadboard	ACQUISTA
Cavi Jumper	ACQUISTA
Resistore	ACQUISTA
LED	ACQUISTA
Potenziometro	ACQUISTA
MCP3008	-

Schema elettrico

Nome T-Board	fisico	WiringPi	BCM
SPICE0	pin24	10	8
SPIMOSI	pin19	12	10
SPIMISO	pin21	13	9
SPISCLK	pin23	14	11
GPIO22	pin15	3	22

Procedure sperimentali

Passo 1: Monta il circuito.

Nota

Posiziona il chip seguendo la posizione corrispondente mostrata nell’immagine. Nota che la scanalatura sul chip deve essere a sinistra quando viene posizionato.

Passo 2: Apri il file del codice.

cd ~/raphael-kit/nodejs/

Passo 3: Esegui il codice.

sudo node potentionmeter-2.js

Dopo l’esecuzione del codice, ruota la manopola del potenziometro, l’intensità del LED cambierà di conseguenza.

Codice

const Gpio = require('pigpio').Gpio;
const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

// Apri il canale MCP3008 0 (ingresso analogico CH0)
const adc = mcpadc.openMcp3008(0, { speedHz: 1000000 }, (err) => {
if (err) {
    console.error("Impossibile aprire il canale ADC:", err);
    process.exit(1);
}

console.log("Canale MCP3008 0 aperto con successo.");

// Inizializza LED su GPIO22 con modalità uscita PWM
const led = new Gpio(22, { mode: Gpio.OUTPUT });

// Leggi il valore ADC ogni 100ms e aggiorna la luminosità del LED
setInterval(() => {
    adc.read((err, reading) => {
    if (err) {
        console.error("Errore durante la lettura dell'ADC:", err);
        return;
    }

    // Converti il valore float (0.0–1.0) nell'intervallo PWM (0–255)
    const pwmVal = Math.round(reading.value * 255);

    console.log(`Valore analogico corrente: ${pwmVal}`);

    // Aggiorna la luminosità del LED usando PWM
    led.pwmWrite(pwmVal);
    });
}, 100);
});

Spiegazione del codice

const Gpio = require('pigpio').Gpio;

Questa riga importa il modulo pigpio, che consente un controllo preciso di PWM e GPIO sul Raspberry Pi.

const mcpadc = require('mcp-spi-adc');

Questa riga importa la libreria mcp-spi-adc, che abilita la comunicazione con l’ADC MCP3008 tramite interfaccia SPI.

const adc = mcpadc.openMcp3008(0, { speedHz: 1000000 }, (err) => {
    if (err) {
        console.error("Impossibile aprire il canale ADC:", err);
        process.exit(1);
    }
});

Inizializza il canale di ingresso analogico 0 del MCP3008. Imposta la velocità di comunicazione SPI a 1 MHz. Se l’inizializzazione fallisce, registra un errore e termina il programma.

const led = new Gpio(22, { mode: Gpio.OUTPUT });

Crea un oggetto GPIO per il pin 22 del Raspberry Pi. Questo pin è configurato come uscita e viene utilizzato per controllare la luminosità di un LED tramite PWM.

setInterval(() => {
    adc.read((err, reading) => {
        if (err) {
            console.error("Errore durante la lettura dell'ADC:", err);
            return;
        }

        const pwmVal = Math.round(reading.value * 255);
        console.log(`Valore analogico corrente: ${pwmVal}`);
        led.pwmWrite(pwmVal);
    });
}, 100);

Ogni 100 millisecondi, questa funzione legge il valore analogico dal canale 0 dell’MCP3008. L’ADC restituisce un numero float normalizzato tra 0.0 e 1.0. Questo valore viene scalato nell’intervallo 0–255 e scritto su GPIO22 utilizzando pwmWrite() per controllare la luminosità del LED. Il valore PWM viene anche stampato sulla console.