使用Python（SPI）读取ADC（MCP3001）数据

Question

我试着用Python从一个模数转换器（ADC）读取一些数据，但不幸的是，它没有成功。我希望有人能给我一点提示，因为我的脚本只生成了一堆混乱的数据。不过我看不出在位数上有什么错误……

我更新了下面的脚本，因为我现在读取的是16位的数据，并且去掉了前面和后面各3位。我需要中间的10位数据——如果我理解数据手册没错的话……

数据手册 MCP3001：（第15页） http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21293C.pdf

import time
import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

HIGH = True
LOW  = False

def readAnalogData(SCLKPin, MOSIPin, MISOPin, CSPin):
    GPIO.output(CSPin,   HIGH)    
    GPIO.output(CSPin,   LOW)
    GPIO.output(SCLKPin, LOW)

    adcvalue = 0
    for i in range(16):
        GPIO.output(SCLKPin, HIGH)
        GPIO.output(SCLKPin, LOW)
        adcvalue <<= 1
        if(GPIO.input(MISOPin)):
            adcvalue |= 0x01
    adcvalue >>= 3
    adcvalue &= 0x3ff
    time.sleep(0.5)

    return adcvalue

SCLK        = 11 # Serial-Clock
MOSI        = 10 # Master-Out-Slave-In
MISO        = 9 # Master-In-Slave-Out
CS          = 17 # Chip-Select

GPIO.setup(SCLK, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MOSI, GPIO.OUT)
GPIO.setup(MISO, GPIO.IN)
GPIO.setup(CS,   GPIO.OUT)

while True:
    print readAnalogData(SCLK, MOSI, MISO, CS) 

Answer 1

这个方法有效。基本上是之前的答案，但做了一些调整并进行了测试。

import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

def ReadMCP3001():
    GPIO.setup(11, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(7, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(9, GPIO.IN)
    GPIO.output(11, False)  # CLK low
    GPIO.output(7, False)   # /CS low
    adcvalue = 0
    for i in range(13):
        GPIO.output(11, True)
        GPIO.output(11, False)
        adcvalue <<= 1
        if(GPIO.input(9)):
            adcvalue |= 0x001
    GPIO.output(7, True)    # /CS high
    adcvalue &= 0x3ff
    return adcvalue

Answer 2

从你提供的数据表和代码来看，似乎你想通过把数据转换成str类型，然后用str切片来丢掉最初的3个时钟周期的数据。

adcvalue = str(adcvalue)
adcvalue = adcvalue[3:12]
adcvalue = int(adcvalue)

如果是这样的话，这样做是行不通的。adcvalue是一个整数，转换成str后会变成十进制字符串。你可以选择在前面三个周期不采样数据，或者使用位掩码来从这个整数中去掉这些数据（比如用adcvalue &= 0x1ff）。

另外，你似乎是在负时钟边缘采样数据，但这个时候数据处于不稳定状态。我猜你可能需要在这里加个延迟，或者在正时钟边缘采样，这样数据会更稳定。

编辑

如上所述，试着在正时钟边缘采样。数据表第16页的图6-1显示了这一点。而且看起来它输出的是9位的MSB格式数据，然后再以LSB格式重复这些数据（见图6-2），所以我觉得你不需要保留10位数据。你可能只需要总共输出12位，然后丢掉前面3位。

像这样（未经测试）：

def readAnalogData(SCLKPin, MOSIPin, MISOPin, CSPin):
    GPIO.output(CSPin,   HIGH)    
    GPIO.output(CSPin,   LOW)

    adcvalue = 0
    for i in range(12):
        GPIO.output(SCLKPin, LOW) # reverse order of hi/lo here
        GPIO.output(SCLKPin, HIGH)
        adcvalue <<= 1
        if(GPIO.input(MISOPin)):
            adcvalue |= 0x01
    adcvalue >>= 3
    # adcvalue &= 0x3ff <- commented out this line as should be no longer necessary

    return adcvalue