Щоб отримати повну роздільну здатність від Arduino ADC при використанні датчиків 3,3 В, потрібно зробити дві речі.
А як бути, якщо я повинен змішувати 3,3 В та 5 В датчиків. Які мої варіанти?
Відповіді:
Просте рішення - використовувати резисторний дільник (співвідношення приблизно 1: 1,94) і зменшити сигнал 5 В до піку 3,3 В. Таким чином, ви б зберегли повну роздільну здатність, не потребуючи перемикання посилання. Відповідним дільником було б використання 18k від датчика до аналогового входу та 33k від аналогового входу до землі. Це переведе вхід 5 В на вхід 3,23 В. Використання резисторів більш високої точності при необхідності наблизить це до 3,3 В. Вам потрібно переконатися, що датчик може подавати струм, необхідний для заданого значення - в цьому випадку приблизно 0,1 мА. Вхідний опір аналогових входів ATMega становить близько 100 МОм, тому ви могли значно збільшити ці значення (зменшуючи навантаження на датчик), перш ніж турбуватися про вплив вхідного опору.
Дві речі, живіть зі зменшеною роздільною здатністю від датчиків 3,3 В і зберігайте свою орієнтацію на рівні 5В. Ось, що я зазвичай роблю, і це досить добре.
Ви також можете перемикати аналогові посилання на льоту, читаючи кожен відповідний датчик. Я пам'ятаю, як читав про змішування зовнішніх посилань та внутрішніх посилань та про наявність обмежувального резистора на вашому AREF, тому уважно читайте цю частину посилання на Arduino.
Ви також можете розглянути нові версії сенсорів. Можливо, ви зможете придбати датчики, які працюють з однаковими межами напруги, або ви можете дізнатися, що доступні новіші версії датчиків, які дадуть вам цифрові виходи та можуть опитуватися за допомогою I2C або інших простих послідовних протоколів зв'язку. Звичайно, це зажадає придбання нового мікросхеми, але вони не дуже дорогі, і ви не тільки усунете проблему, але й, ймовірно, надасте вашому проекту більш високий рівень точності, оскільки вам не доведеться турбуватися про шум у вашому ланцюзі.
Не дивлячись на переробку всього вашого проекту, щоб підходити до нових чіпсів, Джон С і шинка пропонують відмінні, прості рішення. На моєму досвіді я запустив датчик 3v3 з джерелом живлення та довідником 5В і у мене виникли більші проблеми із шумом, ніж із втраченою роздільною здатністю для випадкових проектів. Це найпростіший вихід, але це вимагає від вас математики, і я відповідно проголосував пост ka1kjz (перевірте довідкові листи).
Що стосується рішення розподільника напруги, то якщо ви використовуєте резистори більш точної точності, ви отримуєте перевагу того, що всі ваші вимірювання знаходяться в одному і тому ж діапазоні напруги, і ви отримуєте користь коригування коефіцієнта співвідношення, використовуючи AREF, щоб слідкувати за будь-яким пульсацією напруги. На практиці, однак, я виявив, що шум і відсутність методів калібрування в моїх проектах сприяли більшій помилці, ніж невелика пульсація напруги або 10% резисторів могли розумно спричинити. З цієї причини я також проголосував за рішення Джонса, оскільки він висвітлює все це більш докладно.