ラズベリーパイとMQ8水素センサーの接続を教えてください

Question

前提・実現したいこと

ラズベリーパイとMQ8を接続し、大気中の水素濃度を検出するシステムを作っています。

発生している問題・エラーメッセージ

実行したところ、ADコンバータから読み取った値は0を示したままです。
なぜ0を表示し続けるのか教えて頂きたいです。

該当のソースコード

使用したコードは以下の通りです。
なお、ADコンバータはMCP3208を使用し、センサーはこのような形のものを使用しています。http://wiring.org.co/learning/basics/airqualitymq135.html
また、配線は以下の通りです。

ソースコード
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep
import math


def readadc(adcnum,clockpin,mosipin,misopin,cspin):
        if((adcnum>7)or(adcnum<0)):
            return -1
        GPIO.output(cspin,GPIO.HIGH)
        
        GPIO.output(clockpin,GPIO.LOW)
        GPIO.output(cspin,GPIO.LOW)
        
        commandout=adcnum
        commandout |= 0x18
        commandout <<= 3
        for i in range(5):
            if (commandout & 0x80):
                GPIO.output(mosipin,GPIO.HIGH)
            else:
                GPIO.output(mosipin,GPIO.LOW)
            commandout <<= 1
            GPIO.output(clockpin,GPIO.HIGH)
            GPIO.output(clockpin,GPIO.LOW)
            
        adcout=0
        
        for i in range(13):
            GPIO.output(clockpin,GPIO.HIGH)
            GPIO.output(clockpin,GPIO.LOW)
            adcout <<= 1
            if i>0 and GPIO.input(misopin)==GPIO.HIGH:
                adcout |= 0x1
                
            GPIO.output(cspin,GPIO.HIGH)
            return adcout
        
GPIO.setwarnings(GPIO.LOW)
GPIO.cleanup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
SPICLK=11
SPIMISO=9
SPIMOSI=10
SPICS=8
    
GPIO.setup(SPIMOSI,GPIO.OUT)
GPIO.setup(SPIMISO,GPIO.IN)
GPIO.setup(SPICLK,GPIO.OUT)
GPIO.setup(SPICS,GPIO.OUT)
    
        
try:
    while True:
            Value = readadc(0,SPICLK,SPIMOSI,SPIMISO,SPICS)
            adcV=3.3
            Volt = Value*adcV/4095.0
            ppm = math.e**(1/0.5884*(Volt+0.9206))
            print("value:",Value,"Volt:",Volt,"ppm",ppm)
            
            sleep(1.0)
            
except KeyboardInterrupt:
        pass
    
GPIO.cleanup()

試したこと

このセンサーをarduinoで動作させたところ正常に動作したので、センサーに問題は無いと考えています。

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

センサーの配線について追記します。(分かりにくくて申し訳ないです。）
赤色の銅線を5Vに、黒色の銅線をGNDに、黄色の銅線部分をADコンバータのch0部分に接続しています。(画像はarduino用の配線例となっています。前図のセンサーの配線と置き換えて頂きたいです。)

Comments

[coco_bauer]

MCP3208の１ピンと水素センサーを接続している配線を外して、MCP3208の１ピンをraspberry piの1ピン（3.3V)に接続すると、どうなりますか？
０が表示され続けるなら、MCP3208の辺りの配線に問題があると思われます。

[hydrogen]

現在確認できる状態ではないので、後日確認後にご報告させていただいてもよろしいですか？またその際に新たに質問などさせていただいても大丈夫でしょうか？

Answer 1

データシートを見ると、センサの電源は5Vである必要があります。ただ、それで0になることもないと思います。

配線かなにか間違っているのでしょう。
少なくとも、その結線図で見る限りデータシートや参照先結線例にある負荷抵抗がありません。(負荷抵抗がないと出力は電源電圧側に張り付きそうなものですが)

センサーではなく、可変抵抗かあるいは固定抵抗で分圧した適当な電圧をADCの入力に入れたらどうなりますか?

センサーの結線も図では不明ですし、ADコンバータは世の中に一種類しかないわけではないのでお使いの品種を明らかにしていただかないと(記載ありました、見落としてました)、質問は情報不足でこれ以上はなんとも言えません。

Comments

[hydrogen]

センサーの配線に関して追記いたしました。適当な電圧をADCの入力に入れることは後日また試してみます。プログラミング自体に問題などはありますでしょうか？

[thkana]

見たところ良さそうです。(追試はしていません)

図の配線が現実と合っているかは大丈夫ですか。大丈夫なはず/大丈夫と思う、ではなくて「絶対間違いはない」と言い切れるまで確認してください。ピンが一つずれていたとか、ICが逆挿しとか、ないですね?

[hydrogen]

現在確認できる状態ではないので、後日確認後ご報告させていただいてもよろしいですか？またその際に新たな質問などさせていただいてもよろしいでしょうか？

Answer 2

こういう場合のデバッグ法を書いておきます
MCP3208は、SPIでデータ転送しますので、
クロックのラインとデータのラインをオシロスコープでモニタして、データシート通りのクロックがでて、データが出てるのかをチェックします

• クロックがでてない

クロックを出すコードをチェックします

• クロックはでてるがデータは出ない

CSなどのピンのレベル、クロック、データ以外のピンのレベルなどをチェックします

• クロックもデータもきちんとでている

データ取り込み周りのコードをチェックしましょう

Comments

[hydrogen]

現在教えて頂いた方法を実行できる状態でないので、後日確認後にご報告させていただきます。その他プログラミングや配線(配線が分かりにくくて申し訳ないです。)などに問題などはありませんでしょうか？助言いただけると幸いです。