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Anschlussbelegung des MCP3008

Dazu schauen wir uns zunächst mal die Pinbelegung des MCP3008 an

Pinbelegung MCP3008

Auf den ersten Blick fällt auf, dass die Anschlüsse sehr gut geordnet sind. Wir finden alle 8 analogen Eingangskanäle auf der linken Seite, Stromversorgungs und Schnittstellenanschlüsse auf der rechten. Also nicht nur ideal, um ihn auf eine Experimentierplatine zu stecken, sondern auch gut für die Enwicklung einfacher Leiterplatten für feste Anwendungen. Wir wollen schnell zu einem Ergebnis kommen und sparen uns die theoretischen und technischen Einzelheiten über die Funktionsweise des Schaltkreises. Dafür gibt es das Datenblatt. Die Funktionen der einzelnen Pins sollten wir jedoch kennen:

  • VDD ist die Versorgungsspannung des Schaltkreises. Sie liegt zwischen 2,7 und 5,5V, alles was über 7V geht zerstört den Schaltkreis.
  • VREF ist eine Referenzspannung die benötigt wird, um die Spannung an den analogen Anschlüssen zu vergleichen und so einen digitalen Wert zu berechnen. Sie sollte nicht höher als die Versorgungsspannung sein.
  • AGND ist die Masse für den analogen Teil des Schaltkreises.
  • CLK bestimmt den Takt für die Datenübertragung (engl.: clock).
  • DOUT ist der digitale Ausgang der SPI-Schnittstelle.
  • DIN ist der digitale Eingang der SPI-Schnittstelle.
  • CS/SHDN ist der Steuereingang des Schaltkreises (eng.: cable select). Wird er auf low gesetzt ist der Schaltkreis aktiv.
  • DGND ist die Masse des digitalen Teils des Schaltkreises.
  • CH1...7 sind die 8 analogen Eingangskanäle. Sie können mit einer Spannung belegt werden, die mit einer Referenzspannung (VREF) verglichen und dann in einer Auflösung von 1024 (10 Bit Auflösung, 210 = 1024) an die SPI-Schnittstelle übergeben wird. Die Spannung an den Eingängen darf laut Datenblatt -0,6V bis VDD+0,6V nicht unter- / überschreiten, da der Schaltkreis sonst Schaden nimmt.

Kommentare   

+1 #35 Jörg Neumann 2018-08-14 19:41
Du kannst an den Eingang einen Spannungsteiler legen, um dort höhere Spannungen messen zu können. Der MCP wird dann mit Vcc 3V3 betrieben.
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0 #34 Cora 2018-08-14 16:08
Hallo,

danke für diese Anleitung! Ich möchte einen CO2-Sensor (www.dfrobot.com/.../) an den MCP3008 anschließen. Dieser wird allerdings mit 5 V betrieben und gibt diese auch weiter. Der MCP3008 verträgt das, die GPIOs des Raspberry Pi allerdings nicht. Was muss man da dazwischen schalten?
Vielen Dank im Voraus!
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0 #33 JoergZ 2017-11-18 18:49
Nochmals besten Dank. Könntest du bitte auch noch ein paar Werte und/oder Typbezeichnunge n ergänzen?
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0 #32 Jörg Neumann 2017-11-17 20:35
Ich habe mal eine grundsätzliche Schaltung in unserem Downloadordner abgelegt:
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-1 #31 JoergZ 2017-11-17 15:33
@Jörg Neumann
Danke! Habe so etwas befürchtet. Habe nicht wirklich Ahnung von Elektr(on)ik. Hast du vielleicht einen Tipp, wo ich eine solche Schaltung finden kann, die ich als größter anzunehmender Amateur nachbasteln kann.
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-1 #30 Jörg Neumann 2017-11-17 12:12
@JörgZ: Die obige Schaltung ist für einen Spannungsteiler (in unserem Fall ein Potentiometer) ausgelegt. Der sorgt dafür, dass je nach Stellung das Verhältnis der beiden Teilwiderstände je nach Stellung eine Spannung von 0 - 3V3 am Eingang anliegt. Das ist eine absolute Minimalbeschalt ung. Das bekommt man auch nicht mit einem einzelnen Widerstand hin. Da musst du wohl oder übel eine Schaltung (im einfachsten Fall einen Transistor mit einem Widerstand und deinem Sensor als Spannungsteiler an der Basis) davorsetzten.
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0 #29 JoergZ 2017-11-16 18:31
@Jörg Neumann
Das Skript befindet sich auf dieser Seite weiter oben. Und die Schaltung ist die, die in diesem Blogeintragung unter dem Menü Schaltung zu finden ist. Der Spanungsabfall ist sehr gering. Er macht sich erst an der 3. bzw. 4. Stelle hinter dem Komma bemerkbar, jedenfalls nach Berechnungen nach dem Ohmschen Gesetz. Ausgehend von den 3,3 V müssten Spannungen von 3,2953 V für 707 Ohm und 3,2980 für 1690 Ohm anfallen. Leider kann ich mangels ausreichend auflösendem Messgerät das nicht nachprüfen. Bezogen auf die Schaltung gehen die 3,3 V an den Widerstand und der "Ausgang" des Widerstands geht auf den PIN für den Channel 0 des MCP3008. Das ist doch analog zum Poti aus der Schaltung, oder?
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0 #28 Jörg Neumann 2017-11-16 10:12
zitiere JoergZ:
Ich möchte einen simplen Temperaturfühler anschließen (2-Draht), der Ohmwerte zwischen 707 bei -14,4 Grad und 1690 bei 100 Grad Celsius liefert. Die Charakteristik ist linear (mit weiteren Werten ermittelt). Wenn ich diesen Widerstand mit dem Python-Skript auslese, bekomme ich nur Werte zwischen 1023 und 1021. Und es ändert sich nicht, wenn ich den Sensor aufheize oder abkühle. Es pendelt immer um diese Werte. Sind die Widerstandsunterschiede zu gering, um "verwertbare" Digitalwerte zu liefern? Kann ich da was tun?


Am analogen Eingang werden Spannungen gemessen und mit der Referenzspannun g am MCP verglichen. du musst deine Schaltung also so aufbauen, dass du einen Spannungsabfall am Eingang in diesem Bereich hast. Es liegt also eher an der Schaltung als am Phytonscript. Evtl kannst Du das benutzte Script und Deine Schaltung in unserem Forum zeigen, um dort weitere Informationen zu erhalten.
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0 #27 JoergZ 2017-11-16 08:43
Ich möchte einen simplen Temperaturfühle r anschließen (2-Draht), der Ohmwerte zwischen 707 bei -14,4 Grad und 1690 bei 100 Grad Celsius liefert. Die Charakteristik ist linear (mit weiteren Werten ermittelt). Wenn ich diesen Widerstand mit dem Python-Skript auslese, bekomme ich nur Werte zwischen 1023 und 1021. Und es ändert sich nicht, wenn ich den Sensor aufheize oder abkühle. Es pendelt immer um diese Werte. Sind die Widerstandsunte rschiede zu gering, um "verwertbare" Digitalwerte zu liefern? Kann ich da was tun?
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0 #26 Technik4You 2017-03-05 16:27
Hier auch was interessantes
www.youtube.com/.../
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