M5StackシリーズATOM LiteとMCP3008を使って、MicroPythonで電圧（アナログ入力）を取得しました。
マイコン制御のとあるシステムを作ろうとしていて、最初ラズパイPicoを使おうかなと思っていましたがやっぱWIFI飛ばしたい、ATOM Liteはアナログ入力は3ch（無線不使用なら5ch）使えますが、もっとCH数が欲しい、ってことで、8chのADコンバータMCP3008を使ってみることにしました。
10bit 8ch ADコンバータ MCP3008-I/P ￥240
https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09485/
MCP3008はSPIという通信規格を使うので、MicroPythonでSPIを使います。
SPIのモジュールには、ハードウェアSPIとソフトウェアSPIがあって、今回はソフトウェアSPIを使います。
ハードSPIはハードウェアが処理するため、専用の端子が決まっておりサンプリングレートが高速です。一方、サンプリングレートが低速ですが、任意のGPIO端子で使えます。
■ 配線
SPIでは通信に4つの端子を使い、配線先は以下の通り。
SCK －CLK
MISO－DOUT
MOSI－DIN
CS －CS
MCP3008のピン配列
ATOM Lite
今回は、GPIOはSCK：G22、MOSI：G23,、MISO：G19，CS：G21に割り振ったので、以下の通りに配線しました。
MCP3008 : ATOM VDD -------3V3 VREF-------3V3 VGND-------GND CLK--------G22 DOUT-------G19 DIN--------G23 CS---------G21 DGND-------GND
■ コード
以下のサイトのコードを使わせてもらいました（ちょっと簡略化）。
Raspberry Pi Pico project 2 – MCP3008
http://blog.rareschool.com/2021/02/raspberry-pi-pico-project-2-mcp3008.html
class MCP3008:
def __init__(self, spi, cs):
self.cs = cs
self.cs.value(1) # ncs on
self._spi = spi
self._out_buf = bytearray(3)
self._out_buf[0] = 0x01
self._in_buf = bytearray(3)
def read(self, pin):
self.cs.value(0) # select
self._out_buf[1] = 1 | (pin << 4)
self._spi.write_readinto(self._out_buf, self._in_buf)
self.cs.value(1) # turn off
return ((self._in_buf[1] & 0x03) << 8) | self._in_buf[2]
from machine import Pin, SoftSPI
from time import sleep
spi = SoftSPI(baudrate=100000, polarity=1, phase=0, sck=Pin(22), mosi=Pin(23), miso=Pin(19))
cs=Pin(21, Pin.OUT)
cs.value(1)
adc=MCP3008(spi,cs)
while(True):
print(adc.read(0)/1024*3.3)
sleep(1)
テキトーに分圧して取得電圧を確認しましたが、ちゃんと取れていました。
より精度の高い（12bit）のADCであるMCP3204を使う場合は、配線は同じで、コードは以下のサイトを参照（もといコピー）すれば良いはずです。
MicroPythonでADC（MCP3204）を使う
https://blog.boochow.com/article/micropython-mcp3204-rpi.html
その他、参考サイト。プログラムの中身の解説は以下より。
ラズパイでADコンバーターMCP3008の使い方・SPI通信
https://101010.fun/iot/raspi-spi.html
ESP32 と MCP3008 で SPI の勉強
https://qiita.com/nanbuwks/items/9a9169a2afbad95ae7ca
ESP32 用クイックリファレンス
https://micropython-docs-ja.readthedocs.io/ja/latest/esp32/quickref.html#software-spi-bus