一、概述

ESP32 集成了 2 個(gè) 12 位逐次逼近模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (SARADC)，支持 18 個(gè)測(cè)量通道(模擬使能引腳)。

支持以下通道：
ADC1：

8通道：GPIO32 - GPIO39

ADC2：

10個(gè)通道：GPIO0、GPIO2、GPIO4、GPIO12-GPIO15、GOIO25-GPIO27

ESP-IDF 編程指南——ADC

1.1 ADC限制

Wi-Fi 驅(qū)動(dòng)程序使用了 ADC2。因此，應(yīng)用程序只能在未啟動(dòng) Wi-Fi 驅(qū)動(dòng)程序時(shí)使用 ADC2。
某些 ADC2 引腳用作捆扎引腳(GPIO 0,2,15)，因此無法自由使用。
ESP32 DevKitC : 由于外部自動(dòng)編程電路，無法使用 GPIO 0。
ESP-WROVER-KIT : GPIO 0, 2, 4 和 15 由于不同用途的外部連接而無法使用。

1.2 ADC 采樣模式

每個(gè) ADC 單元支持兩種工作模式，ADC 單次采樣模式和ADC連續(xù)采樣（DMA）模式。

ADC 單次采樣模式適用于低頻采樣操作。
ADC 連續(xù)采樣（DMA）模式適用于高頻連續(xù)采樣動(dòng)作。

二、API說明

以下 ADC 接口位于 driver/esp32/include/driver/adc.h 、 driver/include/driver/adc_common.h 和 esp_adc_cal/include/esp_adc_cal.h。

2.1 adc1_config_width

2.2 adc1_config_channel_atten

2.3 adc1_get_raw

2.4 esp_adc_cal_check_efuse

2.5 esp_adc_cal_characterize

2.6 esp_adc_cal_raw_to_voltage

三、編程流程

3.1 設(shè)置精度、衰減倍數(shù)和通道引腳

ADC 應(yīng)該在讀取之前配置。

對(duì)于 ADC1，通過調(diào)用函數(shù)adc1_config_width()和配置所需的精度和衰減adc1_config_channel_atten()。

對(duì)于 ADC2，將衰減配置為adc2_config_channel_atten()。每次讀取時(shí)都會(huì)配置ADC2的讀取寬度。

精度
ESP32的內(nèi)置12位ADC可以在9位到12位的精度之間調(diào)整。

typedef enum {
    ADC_WIDTH_BIT_9  = 0, /*!< ADC capture width is 9Bit*/
    ADC_WIDTH_BIT_10 = 1, /*!< ADC capture width is 10Bit*/
    ADC_WIDTH_BIT_11 = 2, /*!< ADC capture width is 11Bit*/
    ADC_WIDTH_BIT_12 = 3, /*!< ADC capture width is 12Bit*/
    ADC_WIDTH_MAX,
} adc_bits_width_t;

衰減倍數(shù)
不同的衰減倍數(shù)對(duì)應(yīng)不同的檢測(cè)電壓范圍。

ADC的默認(rèn)滿量程電壓為1.1V。要讀取更高的電壓（最高為引腳最大電壓，通常為3.3V），則需要將該ADC通道的信號(hào)衰減設(shè)置為> 0dB。

當(dāng)VDD_A為3.3V時(shí)：
- 0dB衰減（ADC_ATTEN_0db）表示參考電壓為1.1V
- 2.5dB衰減（ADC_ATTEN_2_5db）表示參考電壓為1.5V
- 6dB衰減（ADC_ATTEN_6db）表示參考電壓為2.2V
- 11dB衰減（ADC_ATTEN_11db）表示參考電壓為3.9V

typedef enum {
    ADC_ATTEN_DB_0   = 0,  /*!<No input attenumation, ADC can measure up to approx. 800 mV. */
    ADC_ATTEN_DB_2_5 = 1,  /*!<The input voltage of ADC will be attenuated, extending the range of measurement to up to approx. 1100 mV. */
    ADC_ATTEN_DB_6   = 2,  /*!<The input voltage of ADC will be attenuated, extending the range of measurement to up to  approx. 1350 mV. */
    ADC_ATTEN_DB_11  = 3,  /*!<The input voltage of ADC will be attenuated, extending the range of measurement to up to  approx. 2600 mV. */
    ADC_ATTEN_MAX,
} adc_atten_t;

通道引腳
兩個(gè)12位的ADC,其中ADC1（8個(gè)通道，連接到GPIO 32-39）和ADC2（10個(gè)通道，連接到GPIO 0、2、4、12-15和25-27）。

typedef enum {
    ADC1_CHANNEL_0 = 0, /*!< ADC1 channel 0 is GPIO36 */
    ADC1_CHANNEL_1,     /*!< ADC1 channel 1 is GPIO37 */
    ADC1_CHANNEL_2,     /*!< ADC1 channel 2 is GPIO38 */
    ADC1_CHANNEL_3,     /*!< ADC1 channel 3 is GPIO39 */
    ADC1_CHANNEL_4,     /*!< ADC1 channel 4 is GPIO32 */
    ADC1_CHANNEL_5,     /*!< ADC1 channel 5 is GPIO33 */
    ADC1_CHANNEL_6,     /*!< ADC1 channel 6 is GPIO34 */
    ADC1_CHANNEL_7,     /*!< ADC1 channel 7 is GPIO35 */
    ADC1_CHANNEL_MAX,
} adc1_channel_t;

typedef enum {
    ADC2_CHANNEL_0 = 0, /*!< ADC2 channel 0 is GPIO4 */
    ADC2_CHANNEL_1,     /*!< ADC2 channel 1 is GPIO0 */
    ADC2_CHANNEL_2,     /*!< ADC2 channel 2 is GPIO2 */
    ADC2_CHANNEL_3,     /*!< ADC2 channel 3 is GPIO15 */
    ADC2_CHANNEL_4,     /*!< ADC2 channel 4 is GPIO13 */
    ADC2_CHANNEL_5,     /*!< ADC2 channel 5 is GPIO12 */
    ADC2_CHANNEL_6,     /*!< ADC2 channel 6 is GPIO14 */
    ADC2_CHANNEL_7,     /*!< ADC2 channel 7 is GPIO27 */
    ADC2_CHANNEL_8,     /*!< ADC2 channel 8 is GPIO25 */
    ADC2_CHANNEL_9,     /*!< ADC2 channel 9 is GPIO26 */
    ADC2_CHANNEL_MAX,
} adc2_channel_t;

3.2 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

用adc1_get_raw()和讀取 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果adc2_get_raw()。ADC2 的讀取寬度應(yīng)設(shè)置為參數(shù)adc2_get_raw()而不是在配置函數(shù)中。

也可以通過調(diào)用專用函數(shù)通過 ADC1 讀取內(nèi)部霍爾效應(yīng)傳感器hall_sensor_read()。請(qǐng)注意，即使霍爾傳感器也是 ESP32 內(nèi)部的，從它讀取使用 ADC1 的通道 0 和 3（GPIO 36 和 39）。不要將任何其他東西連接到這些引腳，也不要更改它們的配置。否則可能會(huì)影響來自傳感器的低值信號(hào)的測(cè)量。

此 API 提供了配置 ADC1 以從ULP讀取的便捷方法。為此，請(qǐng)調(diào)用函數(shù)adc1_ulp_enable()，然后如上所述設(shè)置精度和衰減。

還有另一個(gè)特定功能adc_vref_to_gpio()用于將內(nèi)部參考電壓路由到 GPIO 引腳。

四、應(yīng)用實(shí)例

4.1 ADC1單次采集

讀取 ADC1 通道 7 (GPIO 35) 上的電壓，輸入電壓為 0 至 1.1 V（0 dB 衰減）
具體代碼查看 esp-idf\examples\peripherals\adc 中的例程

#include <driver/adc.h>

static const adc_channel_t channel = ADC1_CHANNEL_7;     //GPIO35 if ADC1
...
    adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_12);
    adc1_config_channel_atten(channel, ADC_ATTEN_DB_0);
    int val = adc1_get_raw(channel);

4.2 ADC2單次采集

讀取 ADC2 通道 7 (GPIO 27) 上的電壓
具體代碼查看 esp-idf\examples\peripherals\adc2 中的例程

#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");
    }

讀取可能會(huì)因?yàn)榕c Wi-Fi 沖突而失敗，如果該 API 的返回值為ESP_ERR_INVALID_STATE，則讀取結(jié)果無效。

4.3 ADC DMA

具體代碼查看 components/driver/test/adc_dma_test 中的例程

4.4 ADC校準(zhǔn)

具體代碼查看 esp-idf\examples\peripherals\adc 中的例程
在特定衰減下表征 ADC：

#include "driver/adc.h"
#include "esp_adc_cal.h"
...
    //Characterize ADC at particular atten
    esp_adc_cal_characteristics_t *adc_chars = calloc(1, sizeof(esp_adc_cal_characteristics_t));
    esp_adc_cal_value_t val_type = esp_adc_cal_characterize(unit, atten, ADC_WIDTH_BIT_12, DEFAULT_VREF, adc_chars);
    //Check type of calibration value used to characterize ADC
    if (val_type == ESP_ADC_CAL_VAL_EFUSE_VREF) {
        printf("eFuse Vref");
    } else if (val_type == ESP_ADC_CAL_VAL_EFUSE_TP) {
        printf("Two Point");
    } else {
        printf("Default");
    }

讀取 ADC，然后將讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電壓：

#include "driver/adc.h"
#include "esp_adc_cal.h"
...
    uint32_t reading =  adc1_get_raw(ADC1_CHANNEL_5);
    uint32_t voltage = esp_adc_cal_raw_to_voltage(reading, adc_chars);

將 ADC 參考電壓路由到 GPIO，因此可以手動(dòng)測(cè)量（對(duì)于默認(rèn) Vref）：

#include "driver/adc.h"
...
    esp_err_t status = adc_vref_to_gpio(ADC_UNIT_1, GPIO_NUM_25);
    if (status == ESP_OK) {
        printf("v_ref routed to GPIO\n");
    } else {
        printf("failed to route v_ref\n");
    }

4.5 讀取內(nèi)部霍爾效應(yīng)傳感器

#include <driver/adc.h>
...
    adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_12);
    int val = hall_sensor_read();

? 由 Leung 寫于 2021 年 6 月 4 日

? 參考：ESP32 開發(fā)筆記(三）源碼示例 4_ADC_LightR 利用ADC讀取光敏電阻實(shí)現(xiàn)光線傳感
　　　　 ESP32-ADC學(xué)習(xí)
　　　　ESP32S2的ADC出坑記錄

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ESP32學(xué)習(xí)筆記（22）——ADC接口使用

ESP32學(xué)習(xí)筆記（22）——ADC接口使用

一、概述

1.1 ADC限制

1.2 ADC 采樣模式

二、API說明

2.1 adc1_config_width

2.2 adc1_config_channel_atten

2.3 adc1_get_raw

2.4 esp_adc_cal_check_efuse

2.5 esp_adc_cal_characterize

2.6 esp_adc_cal_raw_to_voltage

三、編程流程

3.1 設(shè)置精度、衰減倍數(shù)和通道引腳

3.2 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

四、應(yīng)用實(shí)例

4.1 ADC1單次采集

4.2 ADC2單次采集

4.3 ADC DMA

4.4 ADC校準(zhǔn)

4.5 讀取內(nèi)部霍爾效應(yīng)傳感器

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ESP32學(xué)習(xí)筆記（22）——ADC接口使用

一、概述

1.1 ADC限制

1.2 ADC 采樣模式

二、API說明

2.1 adc1_config_width

2.2 adc1_config_channel_atten

2.3 adc1_get_raw

2.4 esp_adc_cal_check_efuse

2.5 esp_adc_cal_characterize

2.6 esp_adc_cal_raw_to_voltage

三、編程流程

3.1 設(shè)置精度、衰減倍數(shù)和通道引腳

3.2 讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果

四、應(yīng)用實(shí)例

4.1 ADC1單次采集

4.2 ADC2單次采集

4.3 ADC DMA

4.4 ADC校準(zhǔn)

4.5 讀取內(nèi)部霍爾效應(yīng)傳感器

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一、概述

二、API說明

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