单片机如何通过ADC模块采集模拟信号？

单片机的模数转换接口(ADC - Analog-to-Digital Converter)将外部的模拟量信号转化为数字信号，因单片机属于数字器件，需将模拟信号转化为数字信号才能够进行处理。目前市场上的很多单片机都自带ADC转换接口，若无ADC转换接口，可以使用ADC模数转换芯片外扩。

ADC模块是将模拟信号转化位数字信号，为用0和1表示的数字信号。对于一个12位ADC(ADC的位数表示将模拟量转换成数字量后所用的二进制位数)，可储存数字量范围为：(二进制)000000000000~111111111111，转换为十进制数字范围为0~2^12即0~4095。假设它的参考电压是5V，也就是说把参考电压分为2^12份即4096份，最小分辨率为VREF/4096。也就是说二进制的000000000000代表输入模拟量0V，而111111111111代表最大值VREF。

以上图C8051单片机为例子。如原理图所示，该单片机工作电源为3.3V，参考电压为2.048V，所以模拟量的输入范围为0~2.048V。若所需采集的电压范围大于参考电压值，可以使用电阻分压进行降压或者使用运放进行缩小等。

该单片机ADC为12位的，也就是说输入电压为0时，单片机转换后的数字量结果为000000000000(二进制)，当输入电压为2.048V时，单片机转换后的数字量结果为111111111111(二进制)，十进制为4095。

也就是说，输入电压的值V=2.048×ADC采集到的数字量÷4095。

比如我们要采集一个0~10V范围的模拟量电压，那么，可以先将0~10V的电压缩小5倍，可以使用电阻分压，也可以采用运放缩小等方式，然后接入单片机的ADC采样口，可以接入上图的P2.2口。

最后换算公式为：V= result*2.048/4095*5;其中，result为单片机采集到的数字量。