模数转换器

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。

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。

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。

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。该方案已经在 IDF v4.4.8 与 v5.3.1 中支持 ESP32-S2 与 ESP32-S3 芯片，可基于该方案在其他 IDF 版本上进行移植。

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 Raw Data 读数正常，ADC 转换值变成 5 V 是因为 ESP32-S3 ADC 有效测量范围是 2900 mV，参见 ESP32-S3 ADC 衰减等级对应有效测量范围。
超过 2900 mV 的输入电压是未定义的输入电压，因此会出现这种情况。如果要测量大于 2900 mV 的输入电压建议分压或采用 ESP32-S3 ADC 扩展量程方案。

使用 ESP32，在 esp_wifi_start() 和 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 如何使用 ADC 两点校准方案？

ESP32 芯片出厂默认使用参考电压进行 ADC 校准，如果希望提高 ADC 测量的一致性，您可以修改 eFuse 中的校准方案为两点校准方案，但 eFuse 的更改是不可逆的，请谨慎操作。同时，推荐使用软件 ADC 两点校准方案：adc_tp_calibration。

ESP32 模组的 ADC 采样误差应该如何计算？

以下以采样电池电压为例说明：

先计算模组 ADC 引脚实际检测到的电压：

$$ V_{\text{adc}} = 3.7\text{V} \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2} $$
将计算得到的 $V_{\text{adc}}$ 对照规格书中的 ADC 误差表，得到该输入电压下的 ADC 测量误差 $\mathrm{Atten}(V_{\text{adc}})$。

应用程序最终往往需要将 ADC 引脚测得的电压换算回电池电压：

$$ V_{\text{bat}} = \frac{V_{\text{adc}}}{R_2 / (R_1 + R_2)} $$

如果 $V_{\text{bat}} / V_{\text{adc}} = 4$，说明是 $1/4$ 分压，则 ADC 误差需要乘以 $4$，即：

$$ \mathrm{Atten} = \mathrm{Atten}(V_{\text{adc}}) \cdot 4 $$

如果 $V_{\text{bat}} / V_{\text{adc}} = 2$，说明是 $1/2$ 分压，则 ADC 误差需要乘以 $2$，即：

$$ \mathrm{Atten} = \mathrm{Atten}(V_{\text{adc}}) \cdot 2 $$

使用 ESP32-C3 的 ADC1 且衰减设置为 “ADC_ATTEN_DB_12” 时，不同芯片测得的上限电压不一致，这种现象正常吗？

这是正常现象。资料中提到的 0 ~ 2500 mV 是推荐的有效测量范围，并不是硬性上限。

这里的 0 ~ 2500 mV 指的是在硬件与软件校准后，官方保证测量精度的工作区间，并不代表超过 2500 mV 后 ADC 一定无法读取，或者一定会立刻饱和；超过该范围后，只是进入“未定义或不保证精度”的区域，因此不同芯片之间可能会出现一定差异，例如有的接近 2.9 V，有的只有 2.7 V 多。

如果需要测量 3.3 V，建议通过外部分压将输入电压降到 0 ~ 2.5 V 范围内，再配合衰减与校准驱动进行读取。

串口

USB