Phantom YoYo 高灵敏度水位传感器接入 MCP3008 ADC 树莓派实战 (Windows 10 IoT Core + C#)

为何选择 MCP3008？

MCP3008 是紧凑低成本的 8 通道 10 位 SPI 接口 ADC。10 位分辨率提供 1024 离散电平，可精细区分电压。以 3.3V 为基准，读数转电压公式：

voltage = (reading / 1023.0) * Vref

示例：读数 523 对应电压 ≈ 1.687V。建议实测树莓派实际供电电压（如 3.301V）作为 Vref 以提升精度。

硬件概览

传感器： Phantom YoYo 水位传感器 – 3 脚 (–, +, s)。– 接树莓派 GND，+ 接 3.3V (或 5V)，s 接 MCP3008 CH1
MCP3008： 8 输入通道，SPI 引脚、Vref、Vdd、AGND。Vref→3.3V，AGND→GND，Vdd→3.3V，GND→GND
电位器： 可选 – 演示 CH0 ADC 转换

接线要点

MCP3008 Vref (Pin 15) → 树莓派 3.3V
MCP3008 AGND (Pin 14) → 树莓派 GND
MCP3008 Vdd (Pin 16) → 树莓派 3.3V
MCP3008 CH0 (Pin 1) → 电位器输出
MCP3008 CH1 (Pin 2) → 水位传感器 s 脚
SPI 线 (CS, CLK, DO, DI) → 树莓派 SPI 引脚

软件实现 (UWP C#)

项目类型：通用 Windows 平台。双仪表盘显示：

电位器原始电压 (CH0)
水位归一化 0~100 (CH1)

初始化 MCP3008

private Mcp3008 _mcp3008;
protected override async void OnNavigatedTo(NavigationEventArgs e) {
    _mcp3008 = new Mcp3008(0); // SPI 总线 0
    await _mcp3008.InitializeAsync();
}

读取通道

float voltage = _mcp3008.Read(Mcp3008.Channels.Single0).AsScaledValue(3.3f);

差分测量用 Differential0 替换 Single0。页面离开时释放：

_mcp3008.Dispose();
_mcp3008 = null;

校准与测量

万用表实测电位器电压对比 MCP3008 读数验证精度。设为直流电压档，对比两值。

部署运行

ARM 配置编译，选择 Remote Machine
项目属性设置树莓派 IP，关闭认证
F5 部署启动

应用显示 360° 水位仪表。注意：传感器输出非严格线性，数值越大水位越高但关系为经验值，仪表仅作演示。

源码与完整文档见项目页面。

全自动泳池注水与监控系统：树莓派+低功耗Arduino传感器网络低成本情绪传感器与 EEG：实时情绪检测硬件方案

制造工艺

3D打印

自动化控制系统

工业技术