电池电量（ADC）

前言

ADC(analog to digital conversion) 模拟数字转换。意思就是将模拟信号转化成数字信号，由于单片机只能识别二级制数字，所以外界模拟信号常常会通过ADC转换成其可以识别的数字信息。常见的应用就是将变化的电压转成数字信号实现对电压值测量。

pyDrone上带有锂电池电压测量电路，通过电压测量我们可以判断电池电量。

实验目的

通过编程调用MicroPython的内置ADC函数，实现电池电量测量。

实验讲解

pyDrone装有3.7V的锂电池（充满电最高可达4.2V）。但ESP32-S3的IO耐压是3.3V，因此我们可以通过一个分压电路实现对高于3.3V电压值的测量。电路原理图如下：

adc

从上图可以看到锂电池通过2个电阻分压，接到了GPIO2。因此可得到电池VBAT与实际测量电压ADC的对应关系：VBAT / (40.2K+10K) = ADC / 10K ; 即：VBAT = ADC * 5.02

ESP32-S3的ADC默认量程为0-1V（0-4095），我们来看看ADC模块的构造函数和使用方法。

ADC对象

构造函数

adc = machine.ADC(Pin(id))

构建ADC对象，ADC引脚对应如下：

Pin(id) ：支持ADC的Pin对象，如：Pin(2) 。

使用方法

adc.read()

获取ADC值，测量精度是12位，返回0-4095（对应电压0-1V）。

adc.atten(attenuation)

配置衰减器。配置衰减器能增加电压测量范围，以牺牲精度为代价的。

attenuation ：衰减设置。
- ADC.ATTN_0DB ：0dB衰减，最大测量电压1.00V。（默认配置）
- ADC.ATTN_2_5DB ： 2.5dB 衰减, 最大输入电压约为 1.34v；
- ADC.ATTN_6DB ：6dB 衰减, 最大输入电压约为 2.00v；
- ADC.ATTN_11DB ：11dB 衰减, 最大输入电压约为3.3v

熟悉ADC使用方法后，我们通过代码实现周期性测量引脚2电压，代码编程流程图如下：

参考代码

'''
实验名称：电池电量（ADC）
版本：v1.0
日期：2022.4
作者：01Studio
说明：测量电池电压值。
'''

#导入相关模块
from machine import Pin,ADC,Timer

#电池电压测量引脚初始化
adc = ADC(Pin(2))

def ADC_Test(tim):

    #采集ADC值并计算电池电压值,0.96为使用电压表误差修正值，用户可以自行调整，接近1即可。
    v = adc.read()/4095*5.02*0.96
    
    #串口REPL打印
    print('Battery: '+str('%.2f'%v)+'V  ')

#开启定时器
tim = Timer(1)
tim.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=ADC_Test) #周期1s

实验结果

运行代码，可以看到thonny终端定时打印电压信息。

adc

这一节我们学习了电池电量测量，当电压不足时候，就可以充电了。充电教程>>

电池电量（ADC）

前言​

实验目的​

实验讲解​

ADC对象​

构造函数​

使用方法​

参考代码​

实验结果​

前言