Raspberry PiにA/DコンバータMCP3002をつなぐ（spidev 3.3対応） #RaspberryPi

Raspberry PiでADコンバータを利用したくて、Raspberry PiにA/DコンバータMCP3002をつなぐの記事を見ながらやってみたものの、応答が全部ゼロになって困っていました。

いろいろ調べたところ、原因が判明。

原因（１）MOSI、MISO、SCSK等をGPIOで使うとspidevが使えなくなる。

よく見るとカラー図解最新 Raspberry Piで学ぶ電子工作に書いてありました。
前回の方法を使うと、再起動するまでspidevは使えなくなるとのこと。

原因（２）spidevがバージョンアップしていた

これもカラー図解最新 Raspberry Piで学ぶ電子工作の補足情報にありました。「spi.max_speed_hz = 1000000」のように最大周波数の設定が必要になったとのこと。

以上を参考に、プログラムを改造してみました。

Pythonコード

# -*- coding: utf-8 -*-
import RPi.GPIO as GPIO
import time
import spidev

#MCP3002からSPI通信で10ビットのデジタル値を取得。0から１の２チャンネル利用可
def readadc_spidev(adcnum):
    if ((adcnum > 1) or (adcnum < 0)):
        return -1

    command1 = 0xd | (adcnum<<1)
    command1 <<= 3
    ret = spi.xfer2([command1,0,0])
    adcout = (ret[0]&0x3)<<8 | ret[1]
    return adcout

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
spi=spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0) # bus0, CE0
spi.max_speed_hz = 1000000  # 1MHz


try:
    while True:
        inputVal0 = readadc_spidev(0)
        print(inputVal0)
        time.sleep(0.2)

except KeyboardInterrupt:
    pass

spi.close()

MCP3002の入力（MOSI）

データシートを見ると入力は8ビットです。SINGLE ENDED MODEでCH0なら0b01101000、CH1なら0b01111000です。（出力はMSBフォーマット）
ここではreadadc_spidev(adcnum)の引数で、CH0か1で切り替えられるようにしています。

MCP3002の出力（MISO）

データシートを見ると出力は8ビット＋8ビットの2バイトに分割されていることがわかります。1番目のバイトは最後の2ビットだけが使用されており、これと2番目のバイトの8ビットを足して合計10ビットで出力値を表します。
そこで最初のバイトの末尾2ビットと、2番目のバイトの8ビットをつなぎ合わせて1個の数値として出力するようにadcout = (ret[0]&0x3)<<8 | ret[1]としています。

実行結果

ここではMCP3002の出力値をそのまま出していますので、0～1023までの1024段階で結果が表示されます。

使用機材

Raspberry Pi 3 model B+
MCP3002（ADコンバータ）
可変抵抗10kΩ
ジャンパー線など

配線図

前回のを見てください。

spidevが使えないときの方法も見つけましたが、やはりspidevを使ったほうがプログラムが短くてすっきりするので助かります。