关于ESP32测模拟电压的错误的改正

图1

如图1，很简单的一个分压电路，给两个等值电阻两端加5V电压，然后从中间即Pot位置测量分出来的电压。应该测量出来2.5V才对，但是用万用表实测，显示出来却是3.37V。

问题出在哪里呢？

开始的时候以为是ESP32的ADC引脚非线性造成的，但是想想不可能有这么巨大的差别。于是利用一点点零碎的时间，重新测量了一下。琢磨来琢磨去的，每当操作，都用万用表同时也进行测量，后来发现，问题出现在我对ESP32开发板的ADC理解上了。

ESP32自带ADC引脚，即直接测量模拟电压。由于ADC是12位的，因此4095就对应着可测量的最大电压。

图2

问题是，这个4095对应着什么呢？对应3.3V。

我先前一直错误地认为，4095是开发板上能输出的最大电压，即5V，所以一直在错误地使用它。于是，在ESP32与Phyphox互连时，使用了

float fV = iV * 5.0 /1024.0 / 4.0;

事实上，ESP32虽然有输出5V的本领，但是它可测量的最大电压，就是3.3V。亦即，要把ESP32测电压的代码改写成

float fV = iV * 3.3 /1024.0 / 4.0;

才是正确的。

我手上有3或4种ESP32正规或不正规的开发板，有约60元一块的，也有约10一块的，我专门测量了一下ESP32的引脚输出：

第一种：5V、VIN引脚，实际输出4.48V，并非5V；而3V3引脚，输出较准确的3.3V。

第二种：5V引脚，无VIN引脚，实际输出4.50V；而3V3引脚，输出较准确的3.3V。

另两种：5V引脚，无VIN引脚，实际输出4.50V；而3V3引脚，输出4.50V。

如果在5V输出的情况下，在图1两电阻两端加5V电压，测得电压不为2.5V，用万用表测VIN与GND或5V与GND之间电压，从电脑USB口供电，测得电压约4.50V，并不等于5.0V；同时测量Pot点输出电压，大约2.22V，说明float fV = iV * 3.3 / 1024.0 /4.0;的计算方法正确。使Pot点输出电压高于3.3V，ESP32测得的电压总为3.3V。说明什么？说明一旦ESP32测量得4095以上的输入，全部作为4095来对待。也就是，3.3V它会测得3.3V；而当引脚输入电压超过3.3V时，没有其它运算，全部认为是3.3V，此时ESP32虽然没有烧坏！

总结经验：

(1)编写实际显示电压代码时，最好还是用万用表打一下，校准一下显示数据与真实数据；

(2)各种复制版ESP32的标注数据最好还是实测一下好，不能完全按照标注进行；

(3)ESP32引脚输出电压是可以超过3.3V的，但是测量时只能显示到3.3V，超过3.3V的全被视为3.3V了；似乎超过3.3V的输入电压，在短时间内不会烧芯片，但是没试过长时间能不能烧，估计会烧了。