模拟数字转换器 (ADC)

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ESP8266 ADC 的分辨率如何?

  • ESP8266 ADC 为 10 位,理论分辨率为 2 10 = 1024。

  • ESP8266 连接路由器后,单 STA 模式会进⼊ Modem-sleep 模式,导致芯⽚内部参考值变化,因此 ADC 测量得数据变化。

  • 如果想要测量精确,可以在关闭 Wi-Fi 后,使用 system_adc_fast_read 函数读取。


ESP8266 如何获取 ADC 寄存器位图信息?

由于 ESP8266 ADC 是和内部 RF 电路⾼度集成的,所以位图和寄存器信息没有公开,如有特殊需求请联系 sales@espressif.com


ESP32 ADC 有⼏个通道?采样率和有效位数是多少?

  • ESP32 的 ADC 共有 18 个通道。

  • 在停⽌ Wi-Fi 的情况且使用 ADC DMA 的情况下,采样率理论不超过 2 MHz。但实际建议使用更小的采样率。

  • 在 Wi-Fi 正常⼯作的情况下,能达到每秒 1000 次。

  • ADC 内部有效位数为 12 位。


使用 ESP8266 调用 adc_read_fast() API 会导致 Wi-Fi 断连吗?

  • 调用 adc_read_fast() API 前需要将 Wi-Fi 和中断关闭,可参见此 API 的 使用说明

  • 由于 adc_read_fast() API 会进行连续采集,ADC 内部与 Wi-Fi RF 存在耦合部分,无法在 Wi-Fi 开启的状态下调用该函数。

  • 在 Wi-Fi 开启的时候请使用 adc_read() API 进行 ADC 采集。为保证数据稳定,需要使用 esp_wifi_set_ps(WIFI_PS_NONE) 函数关闭 Wi-Fi Modem-sleep 休眠模式。

备注

ADC 采样率:在停⽌ Wi-Fi 的情况下,能达到每秒 100000 次。Wi-Fi 正常⼯作的情况下,能达到每秒 1000 次。


悬空 ADC 引脚,打印出 VDD3P3 的值为 65535,那么 VDD3P3 的电压就是 65535/1024 ≈ 63 V。这个电压值不符,是什么原因?

ADC 输入范围需要大于 0 V 小于 3.3 V(不同型号芯片上限不同),悬空测量为未定义状态。


ESP32 ADC 的输入电阻是多少?

ADC 是电容性的,可以认为电阻很大。


使用 ESP32 的 ADC 来检测电源电压,是否需要进行分压?

ESP32 的 ADC 参考电压为 1100 mV,可以通过配置内部衰减来增大 ADC 量程,量程范围可参考芯片手册 ADC 章节 如量程无法满足需求,可使用外部分压电路。


ESP32 芯片 ADC DMA 模式最高支持多大的采样频率?

理论最高支持 2 MHz 的采样频率。


使用 ESP32,在 esp_wifi_start()esp_wifi_stop() 之间读取 adc2_get_raw() 操作失败,是什么原因?

由于 Wi-Fi 也需要使用 ADC2, 且 Wi-Fi 具有更高的访问优先级。因此,在 Wi-Fi 工作期间,应用程序使用 adc2_get_raw() 可能读取失败,建议检测该函数的返回值, 失败后重新进行一次测量。


ESP32 是否支持 ADC2 与蓝牙同时使用?

支持。


ESP32-S2 芯片 ADC DMA 模式支持的采样率范围是多大?

频率限制:611 Hz ~ 83333 Hz。


ESP32 的 ADC 支持多通道同时采样吗?

ESP32 的 ADC 不支持多通道同时采样,若使用 ADC 多通道采样,需采取轮询采样的方式来实现。


使用 ESP32-WROVER-B 模组,ESP-IDF 为 release/v4.2 版本,当 GPIO 设置为 ADC 接口后,在不进行硬件重启的情况下,再将 GPIO 设置为其他 IO 模式且其他 IO 模式不生效后,此 GPIO 无反应,请问如何释放对应的 GPIO 模式?

  • 请不要将 ADC 接口设置为只输入的 GPIO。

  • 结束 ADC 接口模式时,请使用 adc_digi_stop() 关闭 ADC。


ESP32 芯片的 ADC 之间的测量误差是多大?

默认情况下,ESP32 芯片 ADC 之间的测量差异是 ±6%,可参考 《ESP32 技术规格书》


ESP32 能同时用两个 ADC 通道来测量不同的数据吗?比如电流和电压?

使用一个 ADC 无法做到同一时刻读取多个 ADC 通道的值,可以依次轮询读取两个 ADC 通道的数据。


ESP32-S3 ADC 配置为 ADC_ATTEN_DB_12 时,为何测量电压无法达到标称 3100 mV?

ESP32-S3 ADC1 或 ADC2 配置为 ADC_ATTEN_DB_12 时,测量电压范围为 0 ~ 3100 mV,但部分芯片最大电压测量值小于 3100 mV,可使用以下两种方法来解决这个问题:

  • 方案 1:避开使用边界电压值,可通过外部分压电路将输入电压维持在中间电压值附近,以获得更高的精度和一致性。

  • 方案 2:使用软件 ADC 扩展量程方案 ,将最大测量电压扩展到 3300 mV


我们可以使用 GPIO0 作为 ADC 管脚,同时将 ESP32 作为 Wi-Fi 热点吗?

  • 当使用 Wi-Fi 时,ESP32 ADC2 管脚不能同时使用。 因此,如果您在使用 Wi-Fi 时无法从 ADC2 GPIO 获取值,您可以考虑改用 ADC1 GPIO,这应该可以解决您的问题。有关详细信息,请参阅 ADC 连续模式的硬件限制ADC Oneshot 模式的硬件限制

  • GPIO0、GPIO2、GPIO5、GPIO12 (MTDI) 和 GPIO15 (MTDO) 是 strapping 管脚。 将 GPIO0 用于其他功能时,需要注意上电时的 GPIO 电平。 如果上电时 GPIO0 为低电平,则很容易进入下载模式。 有关更多信息,请参阅 ESP32 技术规格书


使用 ESP32-S3 的 GPIO19 和 GPIO20 基于 “esp-idf/examples/peripherals/adc/oneshot_read” 例程测试 ADC2 功能,ADC2 衰减参数设置为 11 dB,当输入电压为 0.6 V 时,测试结果却为 1.1 V 和 2.8 V,是什么原因?


ESP32 在同一个 ADC 控制器下,能同时支持部分 ADC 通道是 DMA 模式,部分 ADC 通道是 one shot 模式吗?

  • ESP32 ADC 使用 DMA 模式,要求使用 esp-idf v5.0 及以上版本的 SDK。

  • ESP32 的 ADC2 不支持 DMA 模式。

  • 在同一个 ADC 控制器下,不支持部分 ADC 通道为 DMA 模式,部分 ADC 通道为 oneshot 模式。请参考 ESP32 ADC hardware-limitations 说明。

  • 在软件上,建议使用 adc_continuous_config_t 将 ADC1 设置为 DMA 通道; 使用 adc_oneshot_config_channel 将 ADC2 设置为 oneshot 通道。


使用 ESP-IDF v5.1 基于 ESP32-S3-WROOM-1 模组测试 ADC2,当 GPIO12 输入 3.3 V 电压时,读出的电压为 5 V,为什么?

I (455346) EXAMPLE: ADC2 Channel[1] Raw Data: 4095
I (455346) EXAMPLE: ADC2 Channel[1] Cali Voltage: 4985 mV
I (456346) EXAMPLE: ADC2 Channel[1] Raw Data: 4095
I (456346) EXAMPLE: ADC2 Channel[1] Cali Voltage: 4985 mV

ADC 的参考基准源能否从外部加?如果可以加,应该加在哪个引脚?ADC 的内部基准电压是多少?

  • 不支持外部参考电压,只能使用内部参考电压。

  • 内部基准电压 1.1 V。