Usar ADC MCP3008 para leer sensores analógicos con Raspberry Pi

Conectar sensores analógicos a una Raspberry Pi puede ser un reto porque los pines GPIO de la Pi son solo digitales. Una solución económica es el MCP3008, un conversor analógico-digital de 8 canales y 10 bits que se enchufa directo al bus SPI de la Pi y no requiere componentes extra.

En esta guía recorreremos cablear un MCP3008 a una Raspberry Pi, conectar una resistencia dependiente de luz (LDR) y un sensor de temperatura TMP36, y leer los datos con un script Python simple.

Qué necesitarás

• Raspberry Pi (cualquier modelo con header GPIO)
• MCP3008 ADC 8 canales
• Resistencia dependiente de luz (LDR) – ej. NORPS-12
• Sensor de temperatura TMP36
• Resistencia de 10 kΩ (para circuito LDR)

Habilitar SPI en la Pi

La interfaz SPI viene deshabilitada por defecto. Sigue los pasos en Habilitar la interfaz SPI en la Raspberry Pi para activar SPI e instalar la librería Python spidev.

Conexiones del circuito

El MCP3008 requiere cuatro pines GPIO en el header de 40 pines de la Pi. Conecta los siguientes pines (números según numeración P1 del header):

VDD 3.3V
VREF 3.3V
AGND GROUND
CLK GPIO11 (P1‑23)
DOUT GPIO9 (P1‑21)
DIN GPIO10 (P1‑19)
CS GPIO8 (P1‑24)
DGND GROUND

Cada uno de los pines CH0–CH7 del MCP3008 se convierte en entrada analógica. En el ejemplo usamos CH0 para el LDR y CH1 para el TMP36; los seis canales restantes quedan libres para futuros sensores.

Resistencia dependiente de luz (LDR)

La resistencia del LDR cae a unos 10 kΩ bajo luz brillante y sube a varios megaohmios en oscuridad. Formando un divisor de voltaje con una resistencia de 10 kΩ, el MCP3008 lee un voltaje que cae hacia 0 V cuando hay luz y sube hacia 3,3 V en la oscuridad.

Sensor de temperatura TMP36

El TMP36 es un sensor analógico de temperatura de 3 pines. Aliméntalo con 3,3 V y lee su pin V_OUT. El sensor emite 0,750 V a 25 °C, con pendiente lineal de 10 mV por °C. Así, 0 °C da 0,500 V y 100 °C da 1,500 V.

Leer datos con Python

El MCP3008 emite valores de 10 bits de 0 a 1023, mapeados linealmente a 0 V–3,3 V. Para el TMP36, esto corresponde a un rango de temperatura de aprox. –50 °C a +280 °C.

Abajo hay un ejemplo mínimo usando la librería spidev para leer canales 0 y 1:

import spidev
import time
spi = spidev.SpiDev()
spi.open(0, 0)  # bus 0, device 0
spi.max_speed_hz = 1350000
def read_channel(channel):
    # Protocolo MCP3008: bit inicio, single/diff, canal (3 bits), 5 bits dummy
    adc = spi.xfer2([1, (8 + channel) & 0x0F << 4, 0])
    data = ((adc[1] & 3) << 8) + adc[2]
    return data
while True:
    ldr_val = read_channel(0)
    temp_val = read_channel(1)
    temp_c = (temp_val * 3.3 / 1023) * 100 - 50  # Convertir a °C
    print(f'LDR: {ldr_val}, Temp: {temp_c:.2f}°C')
    time.sleep(1)

Reemplaza los números de canal según tu layout de sensores. El script imprime continuamente el valor ADC crudo del LDR y la temperatura calculada en grados Celsius.

Con esta configuración puedes añadir sensores analógicos adicionales —fotodiodos, transductores de presión, sondas de humedad— cableándolos a los pines CH2–CH7 restantes y extendiendo el código Python accordingly.

¡Feliz hacking!