ESP32 集成了 2 个 12 位逐次逼近模数转换器 (SARADC),由 5 个专用转换器控制器管理.支持 18 个通道(模拟使能引脚)的测量. ADC 还可测量 vdd33 等内部信号.其中一些引脚可用于设计 1 个可编程增益放大器,用于测量微弱模拟信号.SAR ADC 使用的 5 个控制器均为专用控制器,其中 2 个支持高性能多通道扫描、2 个经过优化可支持 Deep-sleep 模式下的低功耗运行,另外 1 个专门用于 PWDET/ PKDET (功率检测和峰值监测).
ADC 驱动程序 API 支持 ADC1(8 个通道,连接到 GPIO 32-39)和 ADC2(10 个通道,连接到 GPIO 0,2,4,12-15和 25-27). 但是,使用 ADC2 的应用程序存在一些限制:
在读取之前应配置 ADC.
adc1_config_width()
和 adc1_config_channel_atten()
来配置所需的精度和衰减.adc2_config_channel_atten()
配置衰减. 每次读取时都会配置 ADC2 的读取宽度.每个通道完成衰减配置,请参见 adc1_channel_t
和 adc2_channel_t
,设置为上述功能的参数.
然后可以使用 adc1_get_raw()
和 adc2_get_raw()
读取 ADC 转换结果. 应将 ADC2 的读取宽度设置为 adc2_get_raw()
的参数,而不是配置函数中的参数.
由于 ADC2 与具有更高优先级的 WIFI 模块共享,因此在
esp_wifi_start()
和esp_wifi_stop()
之间,adc2_get_raw()
的读取操作将失败. 使用返回代码查看读数是否成功.
也可以通过调用专用功能 hall_sensor_read()
通过 ADC1 读取内部霍尔效应传感器. 请注意,即使霍尔传感器在 ESP32 内部,读取它也使用 ADC1 的通道 0 和 3(GPIO 36 和 39). 请勿将其他任何东西连接到这些引脚,也不要更改其配置. 否则可能会影响来自 sesnor 的低值信号的测量.
此 API 提供了配置 ADC1 以便从 ULP 读取的便捷方法. 为此,请调用函数 adc1_ulp_enable()
,然后如上所述设置精度和衰减.
还有另一个特定功能 adc2_vref_to_gpio()
用于将内部参考电压路由到 GPIO 引脚. 它可以方便地校准 ADC 读数,这将在最小化噪声部分中讨论.
读取 ADC1 通道 0(GPIO 36)上的电压:
#include <driver/adc.h>... adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_12); adc1_config_channel_atten(ADC1_CHANNEL_0,ADC_ATTEN_DB_0); int val = adc1_get_raw(ADC1_CHANNEL_0);
上例中的输入电压为 0 至 1.1V (衰减为 0 dB). 可以通过设置更高的衰减来扩展输入范围,请查看 adc_atten_t
. esp-idf 中提供了使用 ADC 驱动程序的示例,包括校准(如下所述):peripherals/adc
读取 ADC2 通道 7 (GPIO 27)的电压:
#include <driver/adc.h>... int read_raw; adc2_config_channel_atten( ADC2_CHANNEL_7, ADC_ATTEN_0db ); esp_err_t r = adc2_get_raw( ADC2_CHANNEL_7, ADC_WIDTH_12Bit, &read_raw); if ( r == ESP_OK ) { printf('%d\n', read_raw ); } else if ( r == ESP_ERR_TIMEOUT ) { printf('ADC2 used by Wi-Fi.\n'); }
由于与 Wi-Fi 冲突,读数可能会失败,应该检查. esp-idf 中提供了使用 ADC2 驱动程序读取 DAC 输出的示例:peripherals/adc2
读取内部霍尔效应传感器:
#include <driver/adc.h>... adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_12); int val = hall_sensor_read();
在这两个示例中读取的值是 12 位宽(范围 0-4095).
该参考包括三个组成部分:
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