ESP32で電圧測定をしてみるも、ちょっと問題が（内臓ADコンバータをanalogReadで使用）

2020年5月17日Arduino/ESP32ADコンバータ,analogRead,測定,電圧

野暮用ですが、そろそろリポバッテリー用の電圧計を作らねば。

当面の目標は２セルか３セルのリポバッテリーの電圧状態を定期的に検知したいのですが、、、

もっとどんどん進むかと思っておりましたが、思いのほか勉強する事が多くなかなか進みませぬ。

電圧計を作るにはADコンバータの使い方からですし

わざわざマイコンを使うのですから、もっと機能を付けたくなりますし

しかし現状は、やっとこさトランジスタがどういうものかを知った程度で。

なんか前途多難ですｎ

なんとか気持ちを奮い立たせて、まずは低電圧でADコンバータを使ってみようと思います。

いきなり壊さない様に、まずは3.3Vからのチキンハート。

3.3Vですので、ESP32に内蔵のADコンバータにそのまま突っ込んでも大丈夫とは思いますが、、

将来的には12V以上の計測が目標ですので、分圧してやってみます。

まずは分圧

上限は3.3Vですのでどんな配分でも構わないと思いますが、、

先日Lチカした時に使った220Ωと330Ωの抵抗をそのまま使います。

抵抗の紙束から外すと見分けるのが大変ですので、なるべく再利用しようかと。

新しいの外すと、どれがどれだか判らなくなりそうですしおすし

一応テスターで計っておきます。

220Ωが217Ω（実測）、330Ωが328Ω（実測）でした。

電源を用意

電源は3.3Vを2種類用意します。

ESP32のボードから出ている3.3Vピンは3.27V（実測）

外付け電源の3.3Vは3.22V（実測）でした。

配線、回路図

適当に前回Lチカで使ったGPIO32を挿しておきます。

電源が外にあるとラクでいいですね

回路図はシンプルに、、、

330Ωと220Ωの順番で繋いでるので、GPIO32には3.3Vに対し1.32Vの電圧がかかる、、、筈
※ 220Ω / （330Ω + 220Ω） = 1.32V

たぶん、、、

何でも屠る感じの人が言ってた。

ESP32のADコンバータとスケッチを用意

さて、どんな感じで値が取れるのかさっぱりですので、とりあえずスケッチはシンプルに

#include <Arduino.h>
/*
	ADコンバータで電圧計テスト
*/
uint8_t adc_pin = 32;
uint8_t width_bit = 12;
float_t R1 = 330;
float_t R2 = 220;

void setup()
{
	// put your setup code here, to run once:
	// シリアル通信を開始
	Serial.begin(115200);

	// GPIOピンモードを設定 32をANALOGに
	pinMode(adc_pin, ANALOG);
}

// 電圧に変換する関数
float_t calcPartialtoV(uint16_t _adValue = 0)
{
	if (_adValue == 0)
		return 0;

	// 3.3Vを4096階調するらしいので素直に、、、
	float_t _voltage = 3.3 / 4096 * _adValue / float_t(R2 / (R1 + R2));
	return _voltage;
}

void loop()
{
	// analogReadで値を取得
	uint16_t adc_value = analogRead(adc_pin);

	// ひとまずは生の値を
	Serial.print("ADC Pin Value : ");
	Serial.println(adc_value);
	// 電圧に変換
	Serial.print("ADC Voltage : ");
	Serial.println(calcPartialtoV(adc_value));

	delay(1000);
}