NodeMCU套件上的ESP8266 ADC

https://blog.csdn.net/solar_Lan/article/details/79248485

介紹

模數轉換器（ADC）用於將模擬信號轉換為數字形式。ESP8266具有內置的10位ADC，只有一個ADC通道，即只有一個ADC輸入引腳可讀取來自外部器件的模擬電壓。

NodeMCU套件上的ESP8266 ADC
ESP8266上的ADC通道與電池電壓復用。因此，我們可以將其設置為測量系統電壓或外部電壓。讀取外部電壓時，ADC引腳的輸入電壓范圍為0-1.0V。

固件“esp_init_data_default.bin”（0-127字節）的第107個字節提供ADC模式的設置，即系統電壓或外部電壓是否正在測量。

esp_init_data_default.bin（0 - 127字節）的第107個字節是“vdd33_const”。它必須設置為0xFF，即255來讀取系統電壓，即ESP8266的VDD引腳上的電壓。

要讀取ADC引腳上的外部電壓，必須將其設置為ESP8266的VDD引腳上的電源電壓。ESP8266的工作電壓范圍在1.8V至3.6V之間，“vdd33_const”的單位為0.1V，因此“vdd33_const”的取值范圍為18〜36。

有關“vdd33_const”的更多信息，請參閱本文末尾的ESP8266數據表的ADC部分。

請注意，下圖所示的NodeMCU Dev Kit具有板上寄存器分配網絡，從3.3V到ESP8266的ADC引腳提供1.0V的電壓。因此，對於NodeMCU以下的開發套件，我們可以使用0-3.3V范圍的ADC輸入電壓。由於ADC具有10位分辨率，因此開發工具包上的ADC輸入電壓為0-3.3V時，會給出0-1023的值范圍。

 

NodeMCU ADC功能
analogRead(A0)

此功能用於讀取施加在模塊的ADC引腳上的外部電壓。

ESP.getVcc()

該功能用於讀取NodeMCU模塊的VCC電壓。ADC引腳必須保持不連接。

請注意，在讀取VCC電源電壓之前，應更改ADC模式以讀取系統電壓。

要ADC_MODE(mode)在#include行后面改變ADC模式。

模式是ADC_TOUT（對於外部電壓），ADC_VCC（對於系統電壓）。默認情況下，它讀取外部電壓。

例
我們來編寫一個Arduino來讀取NodeMCU的ADC引腳上的模擬電壓。這里我們使用電位器在Dev Kit的ADC引腳上提供0-3.3V的可變電壓。如下圖所示連接鍋。

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Arduino草圖閱讀外部電壓

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  Serial.print("ADC Value: ");Serial.println(analogRead(A0));
  delay(300);
}

輸出窗口

下圖顯示了Arduino IDE串行監視器上的輸出

Arduino讀取系統電壓

ADC_MODE(ADC_VCC);
 
void setup() {
  Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
  Serial.print("System voltage(mV): ");Serial.println(ESP.getVcc());
  delay(300);
}

輸出窗口

下圖顯示了Arduino IDE串行監視器上的輸出

在這里，我們發現測得的值與實際值略有偏差。對於外部電壓，在開發套件上的ADC引腳上施加0-3.3V的5-1007 ADC值變化。而對於系統電壓（模塊上的電壓），我們可以達到2790mV，即大約2.8V。這顯示了大約0.5V的差異比實際，即3.3V。

關於外部電壓測量的問題在ESP8266 github頁面的＃2672和＃3168處給出。關於系統電壓讀數的問題在ESP8266 github頁面＃721給出。

根據ESP8266的數據表，TOUT（ESP8266的ADC引腳）引腳在通過ADC測量電源電壓時必須懸空（浮動）。但在NodeMCU開發套件/模塊上，為了支持外部電壓范圍（0-3.3V），連接到電阻分壓器網絡（100Kohm和220Kohm），如下圖所示。

現在，如果我們移除電阻分壓器n / w，並且將ADC引腳（TOUT）懸空，那么我們可以得到更好的結果精度，如下圖所示的系統電壓讀數接近3.3V的輸出窗口圖像。