ADC 操作及传感器驱动

ADC 操作

示例驱动器件：TEMT6000，MQ2

ADC 即，模数转换器，将模拟量用数字量的形式进行读取，有属性：参考电压，位数，参考电压即满量程数字量所代表电压值，位数决定了满量程的数字量范围。

实际电压值和读取电压数字量的关系如下：

$V_{voltage}=\frac{V_{ref}*DATA}{2^{N}}$

其中，VREF 代表参考电压，DATA 代表读取的数字量，N 代表 ADC 的位数。

ESP32 集成了2 个 12 位逐次逼近模数转换器 (SARADC)，支持 18 个测量通道(模拟使能引脚)。

支持以下通道：

• ADC1： 8 通道：GPIO32 - GPIO39
• ADC2： 10 个通道：GPIO0、GPIO2、GPIO4、GPIO12-GPIO15、GOIO25-GPIO27

注意 ADC 使用有限制。• Wi-Fi 驱动程序使用了  ADC2。因此，应用程序只能在未启动 Wi-Fi 驱动程序时使用  ADC2。

在开发板上将 ADC1 可用的通道都进行了引出：

在 ARDUINO 中使用ESP32 的 ADC 功能十分方便。

ADC 采样模式

每个 ADC 单元支持两种工作模式，ADC 单次采样模式和 ADC 连续采样（DMA）模式。

• ADC 单次采样模式适用于低频采样操作。
• ADC 连续采样（DMA）模式适用于高频连续采样动作。

衰减倍数

不同的衰减倍数对应不同的检测电压范围。

//设定ADC的模拟衰减倍数
analogSetPinAttenuation(uint8_t pin, adc_attenuation_t attenuation);

其中 pin 是所用的 adc 引脚号，attenuation 指所设定的衰减倍数，可参考如下：

/*
衰减倍数
0dB衰减（ADC_ATTEN_0db）表示参考电压为1.1V
2.5dB衰减（ADC_ATTEN_2_5db）表示参考电压为1.5V
6dB衰减（ADC_ATTEN_6db）表示参考电压为2.2V
11dB衰减（ADC_ATTEN_11db）表示参考电压为3.9V（默认）
*/
typedef enum {
    ADC_0db,
    ADC_2_5db,
    ADC_6db,
    ADC_11db
} adc_attenuation_t;

ADC 的分辨位数

它可以是介于 9(0–511)和 12 位(0–4095)之间的值。默认值为 12 位分辨率，即上式中的 N=12。

//设定ADC的分辨位数：12
analogReadResolution(12);

读取 ADC 的数值

int analogValue = analogRead(pin);

当设定衰减倍数为 0dB，选取分辨位数为 12 时，实际模拟电压和读取数据量的关系如下：

$V_{voltage}=\frac{1.1*DATA}{4096}$