À quoi sert un convertisseur analogique-numérique (ADC) ?

Le Raspberry Pi, contrairement à un Arduino, n’a pas d’entrée analogique. Il ne peut lire que des valeurs numériques (0 ou 1, HIGH ou LOW). Or, certains capteurs — comme la sonde d’humidité du sol Gravity SEN0193 — peuvent envoyer une tension variable représentant un niveau d’humidité, et non un simple “sec” ou “humide”.

👉 C’est là qu’intervient le convertisseur analogique-numérique (ADC), comme le MCP3008.

Pourquoi préférer une lecture analogique pour la sonde SEN0193 ?

La sonde Gravity SEN0193, selon sa version, peut fonctionner en deux modes :

Numérique : elle renvoie simplement 1 (sol sec) ou 0 (sol humide). C’est tout.
Analogique : elle renvoie une valeur continue entre 0 et 3.3V, que le MCP3008 convertit en une valeur entre 0 et 1023.

Avantages de l’analogique :

Permet un suivi plus fin et progressif de l’humidité (utile pour déclencher l’arrosage à un seuil précis).
Donne la possibilité de créer des graphiques, des seuils personnalisés, des alertes…
Ouvre la voie à une gestion intelligente et économe de l’eau.

Présentation du MCP3008

Le MCP3008 est une petite puce qui permet de convertir jusqu’à 8 signaux analogiques en valeurs numériques que le Raspberry Pi peut comprendre, via le protocole SPI.

Il se connecte au Raspberry Pi via la breadboard pour simplifier les branchements.

Branchement du MCP3008

La puce MCP3008 doit être connectée au breadboard à cheval sur la “tranchée centrale”, tu assures que chaque broche du MCP3008 est sur une rangée indépendante, ce qui permet de câbler proprement

MCP3008	Fonction	Branche sur la breadboard
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16 (VDD)	Alimentation	Un jumper vers la ligne rouge (3.3V)
15 (VREF)	Référence	Ligne rouge aussi
14 (AGND)	Masse analogique	Ligne bleue (GND)
9 (DGND)	Masse numérique	Ligne bleue (GND)
13 (CLK)	Horloge SPI	Vers GPIO11 du Pi
12 (DOUT)	Données vers Pi	GPIO9
11 (DIN)	Données du Pi	GPIO10
10 (CS)	Chip Select	GPIO5
1 (CH0)	Canal analogique 0	Vers la sortie AO de ta sonde analogique

Broche	Nom	Rôle / Explication
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16	VDD	Tension d’alimentation du circuit numérique (généralement 3,3V ou 5V).
15	VREF	Tension de référence pour la conversion analogique. En général, on la relie à VDD. La précision des mesures dépend de cette valeur.
14	AGND	Masse (GND) pour la partie analogique (capteurs). À relier au GND du circuit.
13	CLK	Horloge SPI. Le Raspberry Pi envoie un signal ici pour cadencer les échanges de données.
12	DOUT	Data OUT : les données numériques sortent du MCP3008 vers le Raspberry Pi.
11	DIN	Data IN : le Raspberry Pi envoie des commandes vers le MCP3008 (ex : “lis le canal 0”).
10	CS	Chip Select (ou CE = Chip Enable). Sert à dire “je parle maintenant à ce composant SPI”.
9	DGND	Masse (GND) pour la partie numérique (Raspberry Pi). À relier au GND général.
1 à 8	CH0 à CH7	Canaux analogiques d’entrée (pour capteurs). Le MCP3008 peut lire jusqu’à 8 capteurs analogiques. CH0 est le plus utilisé.

🟥 VDD + VREF = alimentent la puce et définissent la précision.
🟦 AGND + DGND = masses nécessaires pour les parties analogiques et numériques.
📡 CLK, DOUT, DIN, CS = communication SPI avec le Raspberry Pi.
🌱 CH0 à CH7 = brancher ici les capteurs analogiques, comme l’humidité du sol SEN0193.

Le protocole SPI

C’est un protocole de communication utilisé pour faire dialoguer un microcontrôleur (comme le Raspberry Pi) avec des composants externes

Le protocole SPI utilise 4 fils :

Nom du fil	Fonction	Correspondance sur le Raspberry Pi
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`MOSI`	Master Out Slave In : le Pi envoie les données vers le capteur	GPIO10 (Pin 19)
`MISO`	Master In Slave Out : le Pi lit les données du capteur	GPIO9 (Pin 21)
`SCLK` ou `CLK`	Clock : le signal d’horloge synchronise les échanges	GPIO11 (Pin 23)
`CS` ou `CE`	Chip Select : active le capteur concerné	Par exemple GPIO5 (Pin 29)

C’est un bus rapide, synchrone (horloge partagée), plein-duplex (on peut envoyer et recevoir en même temps).

Activer le protocole SPI

Aller dans l'interface d'administration du Raspberry Pi :

sudo raspi-config

Aller dans Interfaces
Activer SPI
Redémarrer

Installation de la bibliothèque

Pour pouvoir installer la bibliothèque, commençons pas entrer dans notre environnement virtuel :

source meteo/bin/activate

Installation de la bibliothèque :

pip3 install Adafruit_CircuitPython_MCP3xxx

Suite vers Convertisseur analogique / numérique