【Arduino】ADC模拟量输入

news2025/1/12 4:54:51

目录

1、模拟信号

2、ADC输入

analogRead()函数

analogReadMillivolts

 analogReadResolution

3、示例


1、模拟信号

        生活中,接触到的大多数信号都是模拟信号,如声音、温度的变化等。如图1所示,模拟信号是用连续变化的物理量表示的信息,信号随时间作连续变化。在模拟输入引脚是指带有ADC(Analog-to-Digital Converter,模数转换器)功能的引脚。非常常见的外设,用于将模拟信号(如电压)转换成数字信号。以便可以读取和处理。

        Arduino自己的硬件Arduino Uno模拟输入功能有10位精度,即可以将0~3.3V的电压信号转换为0~1023的整数形式表示。ESP8266也是只有10位,而ESP32,默认12位分辨率,可以接受0~3.3V电压信号转换成0~4095的整数形式表示。

        下图是ESP8266 min-D1开发板引脚定义,仅有A0引脚支持ADC输入,

Pin

说明

ESP-8266 内部引脚

TX

TXD

TXD

RX

RXD

RXD

A0

Analog input, max 3.3V input

A0

D0

IO

GPIO16

D1

IO, SCL

GPIO5

D2

IO, SDA

GPIO4

D3

IO, 10k Pull-up

GPIO0

D4

IO, 10k Pull-up, BUILTIN_LED

GPIO2

D5

IO, SCK

GPIO14

D6

IO, MISO

GPIO12

D7

IO, MOSI

GPIO13

D8

IO, 10k Pull-down, SS

GPIO15

G

Ground

GND

5V

5V

外部电源

3V3

3.3V

3.3V

RST

Reset复位

RST

        ESP32-S3 集成了两个 12 位 SAR ADC,每个ADC有10个通道,共支持 20 个ADC输入

2、ADC输入

analogRead()函数

        此函数用于用于获取给定引脚/ADC通道的ADC原始值

analogRead(pin)

        pin: 读取的模拟输入引脚的名称,被指定的引脚必须是模拟输入引脚,该值未校准。

analogReadMillivolts

        该函数用于获取给定引脚ADC通道的ADC原始值,并将其转换为mV校准结果。

uint32_t 	analogReadMilliVolts(uint8_t pin);

pin :读取的模拟输入引脚的名称。

 analogReadResolution

        此函数用于设置返回值的分辨率。默认值为 12 位(范围为 0 到 4095) 对于除 ESP32S3 之外的所有芯片,默认为 13 位(范围从 0 到 8191)。 当设置不同的分辨率时,读取的值将被移动以匹配给定的分辨率

范围是 1 - 16 。如果未使用此函数,则将使用默认值

void analogReadResolution(uint8_t bits);
//bits设置模拟读取分辨率
//注意:对于 ESP32,分辨率介于 9 到 12 之间,它会改变 ADC 硬件分辨率。否则值将被转移。

3、示例

模拟量接线注意:

测量模拟量引脚A0电压,通过analogRead()函数读取,关系:0-1023<---->0-3.3V

void setup() {
//定义波特率
 Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // 从A0针脚读取模拟量的数值
int sensorValue = analogRead(A0);
  //将模拟量转为电压,(模拟量0-1023,对应的电压是0-3.3V)
  float voltage =sensorValue*(3.3/1023.0)
  /发送到串口监视器输出
  Serial.println(voltage);
  delay(1);
}

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