ESP32 Arduino ADS1115三者的ADC比较

之前对模拟传感器进行了校准，结果不甚理想。有必要对ESP32的ADC进行检查了。顺便将其与Arduino和ADS1115进行比较。

校准后跑了一天的结果如下：

注意导出的数据只记录变化，故中间很长的TEMT6000爆表的截断部分只有两个数据点，按之前的处理这之间BH1750的数据由于缺少TEMT6000的时间戳数据点会舍弃，所以对拟合没有影响。

对于BH，同样是140 lx，7点TEMT是186.3 lx，而10点半就成了127 lx。有必要对ESP32的ADC进行检查了。

ESP32

测试用的是ESP32-WROOM-32UE开发板，针脚定义如下：

ESP32内置2个逐次逼近型ADC。但ADC2也用于WiFi，故WiFi开启时不要用ADC2，只用ADC1。

ESP32的ADC为12位，故分辨率为 3.3V / 4096 ≈ 0.8057 mV。最高采样率为 2 MHz。数值上完爆Arduino，但实际上呢？

信号抖动很大，需要损失采样率求平均做平滑处理。

用线性回归拟合（y = 0.9696 * x + 0.2191）后R方为0.9928，经过校准和去抖动后勉强可用，但比Arduino差远了。

ADC受到附近无线电信号的影响。改进：可以在测量时关闭WiFi和蓝牙，传输时再开启。

ESP32的ADC误差较大且非线性。高分辨率但低准确率，不可靠。

测试用的是兼容Arduino Uno的OCROBOT MANGO开发板。针脚定义如下：

Arduino的AREF是空接的，实际用的是供电的5V。

其ADC为10位，故分辨率为 5V / 1023 ≈ 4.9 mV。ADC时钟频率 16MHz / 128 = 125 KHz（见此处）。每次采样耗费13个周期，故最高采样率为 125 KHz / 13 ≈ 9615 Hz。

实验通过精密多圈绕线电位器调节模拟接口的输入电压，用万用表测得的电压为准0.2V步进和arduino的结果做比较。

用线性回归拟合（y = 0.9998 * x + 0.9927）后R方为0.9998，可以说经过校准后相当准确。

Arduino不用校准也相当准确，前提是供电的5V准确。由于USB充电器电压在4~5.25V间，并不稳定，所以建议采用DC9V，经过板载LDO降至5V供电。

测试用ESP32外接ADS1115。

此ADC为16位，最高采样率为 860 Hz，是三个之中最慢的。I2C接口。有4个模拟输入。

用线性回归拟合（y = 0.9983 * x - 0.000349）后R方为0.9999998，是线性程度最好的。

ADS1115无需校准可直接使用，是最准确的。

ESP32的ADC不可靠，尽量用数字传感器。模拟传感器可接Arduino处理，实在要用ESP32接模拟传感器可在中间加ADS1115先处理成数字信号。