在樹莓派上利用MCP3008讀取類比訊號

樹莓派本身並不支援類比輸入，想要取得類比裝置或感測器（例如光線感測器或是聲音感測器等）的值，需要使用額外的AD轉換器（Analog to Digital Conveter）才行，這一類的解決方案包括可以簡單地使用一顆IC完成，或是利用一個附加的模組電路板。在本文中，我們使用前者，也就是一顆IC MCP3008來解決。

MCP3008是一顆具有8通道10bit解析度，使用SPI介面傳輸的ADC IC，它的詳細規格可以參考以下這個連結：

https://datasheetspdf.com/pdf/439989/MicrochipTechnology/MCP3008/1

在網路上也可以很輕易地搜尋到它的接腳用途。這顆IC總共有16支接腳，左右各8支，它的接腳用途分別如下：

在樹莓派的GPIO中（請留意，不是實際腳位，而是GPIO腳位）的GPIO 07 ~ 11是用來作為SPI介面使用的，它的模式如下：

根據上述的腳位配置，我們的實際連接線如下：

至於類比裝置的連接就比較簡單了，因為有8個通道分別是CH0~CH7，這些都可以連接類比感測器模組的AO輸出連接線。以光感測模組為例：

它有4個接腳，分別是VCC、GND、DO、AO，其中VCC也是接到樹莓派的5V電源，而GND則是接到樹莓派的GND，DO不用，AO接到CH0即可。其它像是聲音感測模組也是類似的接法。

連接完成之後，MCP3008的有一個專屬的模組可以使用，它放在gpiozero套件中，因此在設計程式之前，請使用以下的指令安裝gpiozero模組：

pip install gpiozero

順利安裝完成之後，使用以下的程式碼即可順利地讀出感測器上的類比數值了：

from gpiozero import MCP3008
import time

light = MCP3008(0)
sound = MCP3008(1)

for i in range(100):
    print("Sound:{}, Light:{}".format(sound.value, light.value))
    time.sleep(0.5)

以下是節錄的輸出結果：

Sound:0.34733756717147046, Light:0.4929164631167562
Sound:0.5661944308744504, Light:0.6287249633610161
Sound:0.40693698094772834, Light:0.6345872007816316
Sound:0.5867122618466047, Light:0.6394723986321447
Sound:0.47239863214460187, Light:0.6150464093795798
Sound:0.5212506106497312, Light:0.595505617977528
Sound:0.5808500244259893, Light:0.650219833903273
Sound:0.4460185637518319, Light:0.6765999022960429
Sound:0.5691255495847583, Light:0.6453346360527601
Sound:0.4382022471910112, Light:0.32975085490962375

以下是電路連線的樣子（照片中的SSD1306是前一篇文章中的例子，在本例中並未使用）：