Input Analogico SPI: gli integrati MCP300x - Cronologia

Renzo il 10:22, 9 mar 2016

2016-03-09T10:22:13Z

Renzo il 10:07, 29 ott 2015

2015-10-29T10:07:24Z

Renzo il 10:07, 29 ott 2015

2015-10-29T10:07:05Z

Renzo: /* MCP3204 in Python */

2015-10-29T10:03:02Z

MCP3204 in Python

Renzo: /* MCP3204 in Python */

2015-08-28T18:51:04Z

MCP3204 in Python

Renzo: /* MCP3008 in Python */

2015-08-28T18:44:05Z

MCP3008 in Python

Renzo il 14:27, 10 mar 2013

2013-03-10T14:27:19Z

Renzo il 13:35, 10 mar 2013

2013-03-10T13:35:54Z

Renzo il 13:32, 10 mar 2013

2013-03-10T13:32:16Z

Renzo il 13:29, 10 mar 2013

2013-03-10T13:29:18Z

@@ Riga 17: / Riga 17: @@
 in-ch5--|6  11|---DIN (SPI MOSI pin 19)
 in-ch6--|7  10|----CS (SPI CS0 pin 24, oppure CS1 pin 26)
-in-ch7--|9   9|----CS (SPI CS0 pin 24, oppure CS1 pin 26)
+in-ch7--|8   9|--DGND (al pin 6)
          +-----+
 </pre>

@@ Riga 20: / Riga 20: @@
          +-----+
 </pre>
 Se il pin 10 del MCP3008 viene collegato al pin 24 del Raspberry PI l'unit&agrave; verr&agrave; riconosciuta come /dev/spi0.0, se invece viene collegata al pin 26 del Raspberry PI sar&agrave; /dev/spi0.1. E' possibile collegare due MCP3008 per avere 16 ingressi analogici mettendo in parallelo gli altri pin verso il Raspberry PI tranne il pin 10.

← Versione meno recente		Versione delle 10:07, 29 ott 2015
Riga 6:		Riga 6:

	Per collegare un MCP3008 come unita' SPI 0 occorre collegare i fili come segue:		Per collegare un MCP3008 come unita' SPI 0 occorre collegare i fili come segue:
		+
		+	<pre>
		+	MCP3008 PIN Raspberry PI
		+	+--v--+
		+	in-ch0--\|1 16\|---VDD (al pin 1 +3.3V)
		+	in-ch1--\|2 15\|--Vref (al pin 1, o a un riferimento come spiegato nel testo )
		+	in-ch2--\|3 14\|--AGND (al pin 6)
		+	in-ch3--\|4 13\|---CLK (SPI CLK pin 23)
		+	in-ch4--\|5 12\|--DOUT (SPI MISO pin 21)
		+	in-ch5--\|6 11\|---DIN (SPI MOSI pin 19)
		+	in-ch6--\|7 10\|----CS (SPI CS0 pin 24, oppure CS1 pin 26)
		+	in-ch7--\|9 9\|----CS (SPI CS0 pin 24, oppure CS1 pin 26)
		+	+-----+
		+	</pre>

	[[File:rpi-mcp3008.png]]		[[File:rpi-mcp3008.png]]

@@ Riga 156: / Riga 156: @@
 <pre>
-        +--v--+
+                   +--v--+
-in-ch0--|1  14|---VDD
+           in-ch0--|1  14|---VDD (al pin 1)
-in-ch1--|2  13|--Vref
+           in-ch1--|2  13|--Vref (al pin 1, o a un riferimento come sopra)
-in-ch2--|3  12|--AGND
+           in-ch2--|3  12|--AGND (al pin 6)
-in-ch3--|4  11|---CLK
+           in-ch3--|4  11|---CLK (SPI CLK pin 23)
-NC------|5  10|--DOUT
+           NC------|5  10|--DOUT (SPI MISO pin 21)
-NC------|6   9|---DIN
+           NC------|6   9|---DIN (SPI MOSI pin 19)
-DGND----|7   8|----CS
+(al pin 6) DGND----|7   8|----CS (SPI CS0 pin 24, oppure CS1 pin 26)
-        +-----+
+                   +-----+
 </pre>

← Versione meno recente		Versione delle 18:51, 28 ago 2015
Riga 184:		Riga 184:

	mcp3204.close()		mcp3204.close()
		+	</pre>
		+
		+	Motivo del cambiamento: il convertitore MCP3204 (e tutti quelli della serie MCP32xx) ha una precisione di 12 bit, due in piu' della serie
		+	MCP30xx.
		+
		+	Il treno di impulsi da inviare e' quindi:
		+	<pre>
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	\|0 0 0 0 0 1\|B\|C\| \|C C\|x x x x x x\| \|x x x x x x x x\|
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	</pre>
		+	Dove il bit B e' 1 se si vuole l'input e' sbilanciato (normalmente) 0 se bilanciato. (si puo' leggere la differenza di potenziale fra due input successivi, ma la tensione deve essere sempre >= AGND per entrambi gli input).
		+	I tre bit C selezionano l'ingresso da leggere. (per il 3208, per il 3204 sono solo 2 bit).
		+	I bit x vengono ingorati.
		+
		+	e la risposta sara':<pre>
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	\|x x x x x x x x\| \|x x x x R R R R\| \|R R R R R R R R\|
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
	</pre>		</pre>

← Versione meno recente		Versione delle 18:44, 28 ago 2015
Riga 148:		Riga 148:

	mcp3008.close()		mcp3008.close()
		+	</pre>
		+
		+	== MCP3204 in Python ==
		+
		+	Ho recentemente acquistato degli integrati MCP3204.
		+	Essendo 04 hanno solo 4 input e quindi hanno solo 14 piedini
		+
		+	<pre>
		+	+--v--+
		+	in-ch0--\|1 14\|---VDD
		+	in-ch1--\|2 13\|--Vref
		+	in-ch2--\|3 12\|--AGND
		+	in-ch3--\|4 11\|---CLK
		+	NC------\|5 10\|--DOUT
		+	NC------\|6 9\|---DIN
		+	DGND----\|7 8\|----CS
		+	+-----+
		+	</pre>
		+
		+	Il programma va variato in questo modo:
		+	<pre>
		+	#!/usr/bin/env python
		+
		+	import spidev
		+	import time
		+
		+	mcp3204 = spidev.SpiDev(0,0)
		+
		+	adcnum=0
		+	ret=mcp3204.xfer2([6,adcnum<<6,0])
		+
		+	adcout = ((ret[1]&0xf) << 8) + ret[2]
		+
		+	print adcout, " = ", adcout * 3.3 / 4096, "mV"
		+
		+	mcp3204.close()
	</pre>		</pre>

← Versione meno recente		Versione delle 14:27, 10 mar 2013
Riga 40:		Riga 40:
	</pre>		</pre>
	il passo di campionamento sarà di circa 1mV. E' una precisione sufficiente per poter misurare le correnti con questo [http://www.futurashop.it/allegato/7300-THM104C.asp?L2=SENSORI&L1=COMPONENTI%20ELETTRONICI&L3=&cd=7300-THM104C&nVt=&d=14,00 sensore amperometrico] oppure per misurare le temperature con il sensore LM35.		il passo di campionamento sarà di circa 1mV. E' una precisione sufficiente per poter misurare le correnti con questo [http://www.futurashop.it/allegato/7300-THM104C.asp?L2=SENSORI&L1=COMPONENTI%20ELETTRONICI&L3=&cd=7300-THM104C&nVt=&d=14,00 sensore amperometrico] oppure per misurare le temperature con il sensore LM35.
		+
		+	Gli integrati MCP3004 e MCP3002 sono molto simili, hanno rispettivamente 4 e 2 entrate analogiche. Basta collegarli secondo lo stesso schema del MCP3008 seguendo i nomi dei segnali (il PIN sara' diverso perche' i contenitori sono diversi, 14 pin per l'MCP3004 e 8 pin per il 3002). Nell'MCP3002 VDD e VREF sono collegati assieme.
		+
		+	== MCP3008 in C ==
		+
		+	Per leggere il valore di un input analogico occorre spedire tre byte:
		+	<pre>
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	\|0 0 0 0 0 0 0 1\| \|B\|C C C\|x x x x\| \|x x x x x x x x\|
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	</pre>
		+	Dove il bit B e' 1 se si vuole l'input e' sbilanciato (normalmente) 0 se bilanciato. (si puo' leggere la differenza di potenziale fra due input successivi, ma la tensione deve essere sempre >= AGND per entrambi gli input).
		+	I tre bit C selezionano l'ingresso da leggere.
		+	I bit x vengono ingorati.
		+
		+	La risposta verra' restituita negli ultimi 10 bit:
		+	<pre>
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	\|x x x x x x x x\| \|x x x x x x\|R R\| \|R R R R R R R R\|
		+	+-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+ +-+-+-+-+-+-+-+-+
		+	</pre>
		+
		+	Ecco il programma per leggere il valore dell'ingresso 0 (con Vref 3.3v).
		+	<pre>
		+	/*
		+	* Inspired by spidev.c
		+	* Copyright (c) 2007 MontaVista Software, Inc.
		+	* GPLv2
		+	*/
		+
		+	#include <stdint.h>
		+	#include <unistd.h>
		+	#include <stdio.h>
		+	#include <stdlib.h>
		+	#include <getopt.h>
		+	#include <fcntl.h>
		+	#include <sys/ioctl.h>
		+	#include <linux/types.h>
		+	#include <linux/spi/spidev.h>
		+
		+	#define ARRAY_SIZE(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0]))
		+
		+	static const char *device = "/dev/spidev0.0";
		+	static uint8_t mode;
		+	static uint8_t bits = 8;
		+	static uint32_t speed = 500000;
		+	static uint16_t delay;
		+
		+	static int read3008(int fd, int line, int bil)
		+	{
		+	int ret;
		+	uint8_t tx[]={1,0,0};
		+	uint8_t rx[]={1,0,0};
		+	struct spi_ioc_transfer tr = {
		+	.tx_buf = (unsigned long)tx,
		+	.rx_buf = (unsigned long)rx,
		+	.len = ARRAY_SIZE(tx),
		+	.delay_usecs = delay,
		+	.speed_hz = speed,
		+	.bits_per_word = bits,
		+	};
		+	tx[1] = ((bil & 1)?0x00:0x80) \| ((line & 0x7)<< 4);
		+	ret = ioctl(fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &tr);
		+	if (ret < 1) {
		+	perror("can't send spi message");
		+	abort();
		+	}
		+	return ((rx[1]&0x3)<<8)+rx[2];
		+	}
		+
		+	int main(int argc, char *argv[])
		+	{
		+	int ret = 0;
		+	int fd;
		+
		+	fd = open(device, O_RDWR);
		+	if (fd < 0) {
		+	perror("can't open device");
		+	abort();
		+	}
		+
		+	int rv=read3008(fd,0,0);
		+	printf("%d -> %dmV\n",rv,rv*3300/1024);
		+
		+	close(fd);
		+
		+	return ret;
		+	}
		+	</pre>
		+
		+	== MCP3008 in Python ==
		+	Ecco l'equivalente programma python:
		+	<pre>
		+	#!/usr/bin/env python
		+
		+	import spidev
		+	import time
		+
		+	mcp3008 = spidev.SpiDev(0,0)
		+
		+	adcnum=0
		+	ret=mcp3008.xfer2([1,(8+adcnum)<<4,0])
		+
		+	adcout = ((ret[1]&3) << 8) + ret[2]
		+
		+	print adcout, " = ", adcout * 3.3 / 1024, "mV"
		+
		+	mcp3008.close()
		+	</pre>

@@ Riga 27: / Riga 27: @@
 Se si vuole una precisione maggiore (restringendo il range) occorre un circuito che fornisca al pin 15 una tensione precisa.
-Io propongo il seguente (che fa uso dell'integrato LM385-1.2Z, uno ''zener'' di precisione a 1.235V, come resistenza dovrebbe andare bene una da 10Kohm):
+Io propongo il seguente (che fa uso dell'integrato [http://it.farnell.com/on-semiconductor/lm385z-1-2g/ic-micropower-volt-ref-1-2v/dp/1182958 LM385-1.2Z], uno ''zener'' di precisione a 1.235V, come resistenza dovrebbe andare bene una da 10Kohm):
 [[File:mcp3008vref.png]]
-−
 in questo modo i valori analogici saranno fra 0 e 1.235V
 <pre>
@@ Riga 39: / Riga 39: @@
 -> 1.23379V
 </pre>
-il passo di campionamento sar&agrave; di circa 1mV. E' una precisione sufficiente per poter misurare le correnti con il sensore ... oppure per misurare le temperature con il sensore LM35.
+il passo di campionamento sar&agrave; di circa 1mV. E' una precisione sufficiente per poter misurare le correnti con questo [http://www.futurashop.it/allegato/7300-THM104C.asp?L2=SENSORI&L1=COMPONENTI%20ELETTRONICI&L3=&cd=7300-THM104C&nVt=&d=14,00 sensore amperometrico] oppure per misurare le temperature con il sensore LM35.

@@ Riga 6: / Riga 6: @@
 Per collegare un MCP3008 come unita' SPI 0 occorre collegare i fili come segue:
 [[File:rpi-mcp3008.png]]
@@ Riga 18: / Riga 19: @@
 -> 0V
 -> 0.00322V
 -> 0.00645V
 ...
 -> 3.29678V
@@ Riga 26: / Riga 27: @@
 Se si vuole una precisione maggiore (restringendo il range) occorre un circuito che fornisca al pin 15 una tensione precisa.
-Io propongo il seguente (che fa uso dell'integrato LM385-1.2Z, uno ''zener'' di precisione a 1.235V):
+Io propongo il seguente (che fa uso dell'integrato LM385-1.2Z, uno ''zener'' di precisione a 1.235V, come resistenza dovrebbe andare bene una da 10Kohm):
 [[File:mcp3008vref.png]]

← Versione meno recente		Versione delle 13:29, 10 mar 2013
Riga 6:		Riga 6:

	Per collegare un MCP3008 come unita' SPI 0 occorre collegare i fili come segue:		Per collegare un MCP3008 come unita' SPI 0 occorre collegare i fili come segue:
		+	[[File:rpi-mcp3008.png]]
		+
		+	Se il pin 10 del MCP3008 viene collegato al pin 24 del Raspberry PI l'unità verrà riconosciuta come /dev/spi0.0, se invece viene collegata al pin 26 del Raspberry PI sarà /dev/spi0.1. E' possibile collegare due MCP3008 per avere 16 ingressi analogici mettendo in parallelo gli altri pin verso il Raspberry PI tranne il pin 10.
		+
		+	VREF (pin 15) e' la tensione di riferimento. I valori di tensione che verranno misurati saranno compresi tra 0 (AGND) e VREF. La conversione fra il valore numerico a 10 bit e la tensione e':
		+
		+	VIN = (valore_letto * VREF) / 1024.
		+
		+	Se si collega il pin 15 in parallelo al pin 16, pertanto alla tensione di 3.3v la conversione sara':
		+	<pre>
		+	0 -> 0V
		+	1 -> 0.00322V
		+	2 -> 0.00645V
		+	...
		+	1023 -> 3.29678V
		+	</pre>
		+
		+	il passo di campionamento e' di 3.2mV.
		+
		+	Se si vuole una precisione maggiore (restringendo il range) occorre un circuito che fornisca al pin 15 una tensione precisa.
		+	Io propongo il seguente (che fa uso dell'integrato LM385-1.2Z, uno ''zener'' di precisione a 1.235V):
		+	[[File:mcp3008vref.png]]
		+
		+	in questo modo i valori analogici saranno fra 0 e 1.235V
		+	<pre>
		+	0 -> 0V
		+	1 -> 0.00121V
		+	2 -> 0.00242V
		+	...
		+	1023 -> 1.23379V
		+	</pre>
		+	il passo di campionamento sarà di circa 1mV. E' una precisione sufficiente per poter misurare le correnti con il sensore ... oppure per misurare le temperature con il sensore LM35.