IC - MCP3008 - A/D Converter 10-bit 8 channel SPI

Hardware

Een analoog-digitaalomzetter of AD-converter (ADC) zet een analoog signaal, bijvoorbeeld een spraaksignaal, om in een digitaal signaal.
De MCP3008 heeft 8 analoge ingangen en is met een SPI interface uit te lezen op een Arduino, Raspberry Pi, ESP8266

De MCP zet een analoge voltage om in een getal tussen de 0 en 1023 (10 bit)

Pinout

Arduino

Sluit de IC aan volgens onderstaand overzicht:

Arduino pin:	MCP3008 pin:
3.3v...5v	VDD (pin 16)
3.3v...5v	VREF (pin 15)
GND	AGND (pin 14)
GND	DGND (pin 9)
D9	CLK (pin 13)
D10	Dout (pin 12)
D11	Din (pin 11)
D12	CS/SHDN (pin 10)

Met onderstaand arduino script kun je de chip uitlezen, met “adc.readADC(0)” lees je een ingang uit (0 = kanaal 1).

#include <MCP3008.h>

// define pin connections
#define CLOCK_PIN 9
#define MISO_PIN 10
#define MOSI_PIN 11
#define CS_PIN 12

// put pins inside MCP3008 constructor
MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN);

void setup() {
  Serial.begin(9600); // open serial port
}

void loop() {  
  int val = adc.readADC(0); // read Chanel 0 from MCP3008 ADC
  Serial.println(val);
}

#include <MCP3008.h>

// define pin connections

#define CLOCK_PIN 9

#define MISO_PIN 10

#define MOSI_PIN 11

#define CS_PIN 12

// put pins inside MCP3008 constructor

MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN);

void setup() {

Serial.begin(9600); // open serial port

}

void loop() {

int val = adc.readADC(0); // read Chanel 0 from MCP3008 ADC

Serial.println(val);

}

Arduino Library

Installatie van Arduino IDE libraries: Arduino info

Informatie (ENG):

MCP3008 is Arduino Library for communicating with MCP3008 Analog to digital converter. Created by Uros Petrevski, Nodesign.net 2013 Released into the public domain.

MCP3008 VDD -> 5V or 3.3V
MCP3008 VREF -> 5V or 3.3V
MCP3008 AGND -> GND
MCP3008 CLK -> arduino gpio
MCP3008 DOUT -> arduino gpio
MCP3008 DIN -> arduino gpio
MCP3008 CS -> arduino gpio
MCP3008 DGND -> GND

Example program

#include <MCP3008.h>

// define pin connections
#define CS_PIN 12
#define CLOCK_PIN 9
#define MOSI_PIN 11
#define MISO_PIN 10

// put pins inside MCP3008 constructor
MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN);

void setup() {
  // open serial port
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {  
  int val = adc.readADC(0); // read Chanel 0 from MCP3008 ADC
  Serial.println(val);
  
  // iterate thru all channels
  /*
  for (int i=0; i<8; i++) {
   int val = adc.readADC(i);
   Serial.print(val);
   Serial.print("\t");
   }
   Serial.println("");
  */
}

#include <MCP3008.h>

// define pin connections

#define CS_PIN 12

#define CLOCK_PIN 9

#define MOSI_PIN 11

#define MISO_PIN 10

// put pins inside MCP3008 constructor

MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN);

void setup() {

// open serial port

Serial.begin(9600);

}

void loop() {

int val = adc.readADC(0); // read Chanel 0 from MCP3008 ADC

Serial.println(val);

// iterate thru all channels

for (int i=0; i<8; i++) {

int val = adc.readADC(i);

Serial.print(val);

Serial.print("\t");

}

Serial.println("");

}

Download @ GitHub.com

MCP3008 (Github DL @ 2016-03-13).7z 1,59 kb

Raspberry Pi

Sluit de IC aan zoals aangegeven op onderstaand schema:

Raspberry Pi pin:	MCP3008 pin:
3.3v...5v	VDD (pin 16)
3.3v...5v	VREF (pin 15)
GND	AGND (pin 14)
GND	DGND (pin 9)
SCLK	CLK (pin 13)
MISO	Dout (pin 12)
MOSI	Din (pin 11)
CSO	CS/SHDN (pin 10)

Ps. Altijd de pinout van je Raspberry Pi controleren, deze kan verschillen per versie.

Wat heb je nodig?

1) Python spidev module

Met onderstaand python script kun je de chip uitlezen, met “read_spi(7)” lees je een ingang uit (7 = kanaal 8).

#!/usr/bin/python

# Importeer bibliotheken
import spidev
import time
 
# SPI intialisatie
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0,0)
 
# Functie om de analoge waarde op te halen uit de chip
def read_spi(channel):
  spidata = spi.xfer2([1,(8+channel)<<4,0])
  print("Raw ADC:      {}".format(spidata))
  data = ((spidata[1] & 3) << 8) + spidata[2]
  return data
 
try:
  while True:
    channeldata = read_spi(7)
    voltage = round(((channeldata * 3300) / 1024),0)
    print("Data (dec)    {}".format(channeldata))
    print("Data (bin)    {}".format(('{0:010b}'.format(channeldata))))
    print("Voltage (mV): {}".format(voltage))
    print("--------------------")
    time.sleep(1)
 
except KeyboardInterrupt:
  spi.close()

#!/usr/bin/python

# Importeer bibliotheken

import spidev

import time

# SPI intialisatie

spi = spidev.SpiDev()

spi.open(0,0)

# Functie om de analoge waarde op te halen uit de chip

def read_spi(channel):

spidata = spi.xfer2([1,(8+channel)<<4,0])

print("Raw ADC: {}".format(spidata))

data = ((spidata[1] & 3) << 8) + spidata[2]

return data

try:

while True:

channeldata = read_spi(7)

voltage = round(((channeldata * 3300) / 1024),0)

print("Data (dec) {}".format(channeldata))

print("Data (bin) {}".format(('{0:010b}'.format(channeldata))))

print("Voltage (mV): {}".format(voltage))

print("--------------------")

time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:

spi.close()

Start het script met: sudo python mcp3008.py , druk op CTRL+C om het script te stoppen!

Dit is de output in de console:

Raw ADC:      [0, 0, 202]
Data (dec)    202
Data (bin)    0011001010
Voltage (mV): 650.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 204]
Data (dec)    204
Data (bin)    0011001100
Voltage (mV): 657.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 208]
Data (dec)    208
Data (bin)    0011010000
Voltage (mV): 670.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 211]
Data (dec)    211
Data (bin)    0011010011
Voltage (mV): 679.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 213]
Data (dec)    213
Data (bin)    0011010101
Voltage (mV): 686.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 214]
Data (dec)    214
Data (bin)    0011010110
Voltage (mV): 689.0
--------------------
Raw ADC:      [0, 0, 216]
Data (dec)    216
Data (bin)    0011011000
Voltage (mV): 696.0
--------------------

Raw ADC: [0, 0, 202]

Data (dec) 202

Data (bin) 0011001010

Voltage (mV): 650.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 204]

Data (dec) 204

Data (bin) 0011001100

Voltage (mV): 657.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 208]

Data (dec) 208

Data (bin) 0011010000

Voltage (mV): 670.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 211]

Data (dec) 211

Data (bin) 0011010011

Voltage (mV): 679.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 213]

Data (dec) 213

Data (bin) 0011010101

Voltage (mV): 686.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 214]

Data (dec) 214

Data (bin) 0011010110

Voltage (mV): 689.0

--------------------

Raw ADC: [0, 0, 216]

Data (dec) 216

Data (bin) 0011011000

Voltage (mV): 696.0

--------------------

Bron:
raspberrypi-spy.co.uk

ESP8266

Ps. je hebt daarvoor wel een ESP-12, ESP-12E of ESP-12F module nodig, omdat je 4 GPIO poorten moet benutten voor de MCP3008.

Sluit de IC aan volgens onderstaand schema:

ESP8266 pin:	MCP3008 pin:	USB TTL pin:	Power:
3.3v	VDD (pin 16)		3.3v
3.3v	VREF (pin 15)		3.3v
GND	AGND (pin 14)	GND	GND
GND	DGND (pin 9)	GND	GND
GPIO2	CLK (pin 13)
GPIO5	Dout (pin 12)
GPIO4	Din (pin 11)
GPIO14	CS/SHDN (pin 10)
TX		RX
RX		TX

Script (ArduinoIDE)

Wat heb je nodig?
1) ArduinoIDE software
2) ESP8266 ArduinoIDE board/omgeving
3) Arduino MCP3008 bibliotheek

Met onderstaande Arduino code kun je de kanalen uitlezen, hieronder het voorbeeld van kanaal 8:

#include <MCP3008.h>

// Pin configuratie
#define CLOCK_PIN 2
#define MISO_PIN 5
#define MOSI_PIN 4
#define CS_PIN 14

MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN); // configureer de MCP3008 constructor.

void setup() {
  Serial.begin(9600); // open de seriele poort.
}

void loop() {
  int val = adc.readADC(7); // lees kanaal 8 van de MCP3008 ADC.
  Serial.println(val); // print de waarde naar de console.
  delay(50); // wacht even
}

#include <MCP3008.h>

// Pin configuratie

#define CLOCK_PIN 2

#define MISO_PIN 5

#define MOSI_PIN 4

#define CS_PIN 14

MCP3008 adc(CLOCK_PIN, MOSI_PIN, MISO_PIN, CS_PIN); // configureer de MCP3008 constructor.

void setup() {

Serial.begin(9600); // open de seriele poort.

}

void loop() {

int val = adc.readADC(7); // lees kanaal 8 van de MCP3008 ADC.

Serial.println(val); // print de waarde naar de console.

delay(50); // wacht even

}

Afmetingen

GEEN GEGEVENS

Schema

GEEN GEGEVENS

Teardown

GEEN GEGEVENS

Datasheet

MCP3004-3008 datasheet (Microchip)

Fritzing

Download @ Github

MCP3008 8-channel 10-bit ADC.fzpz 7,86 kb

Downloads

GEEN GEGEVENS

Zoeken

IC – MCP3008 – A/D Converter 10-bit 8 channel SPI

Hardware

Pinout

Arduino

Arduino Library

Example program

Raspberry Pi

ESP8266

Script (ArduinoIDE)

Afmetingen

Schema

Teardown

Datasheet

Fritzing

Downloads