ESP32 ADCテスト

ESP32のADC(アナログ・デジタル・コンバータ)のテストをします。
　ESP32のADCについては、ESPRESSIFのESP-IDF Programming Guide　
および　スイッチサイエンスのESP-WROOM-32に関するTIPSが参考になります。
ESP32には、12ビットのADCが２つ内蔵されています。(ADC1とADC2)
ADC1は、GPIO32-39の8チャンネルに使用され、ADC2は、GPIO 0, 2, 4, 12 - 15 及び 25 - 27の10チャンネルに使用されます。
ただし、ADC2は、WiFiドライバで使用されるため、WiFiドライバで使用していない時のみ使用できます。
ADC入力と各GPIOの番号は次のようになっています。

ADC_No	GPIO
ADC0	36
ADC3	39
ADC4	32
ADC5	33
ADC6	34
ADC7	35
ADC10	4
ADC11	0
ADC12	2
ADC13	15
ADC14	13
ADC15	12
ADC16	14
ADC17	27
ADC18	25
ADC19	26

ESP32-DevKitCでADC入力テストを行い、上記のGPIOでADCが動作することを確認しました。
ただし、GPIO 0,2,15については、他の機能に使われることがあります。
ESP32のADCは、0～1Vを0～4095の値に変換します。
入力ピンとADCの間には、アッテネータが入っていて、その減衰率を設定できます。デフォルトでは、減衰率が11dBに設定されています。
11dBの場合、0～3.6Vを0～4095に変換することになります。
デフォルトの状態で、実際にADCを動かし見ると3.28Vの時4095に変換しました。

setup()でanalogSetAttenation(ADC_0dB);として、アッテネータの減衰率を0dB(減衰なし)に設定すると

1.04Vで4095に変換しました。
試しに、減衰率を6dBに設定した場合は、1.89Vで4095に変換しました。
AD変換直線性と誤差を見るために0.2V刻みで変換値を測定してみました。（アッテネータはデフォルトの11dBです）

　ADCの変換値の1桁目はノイズのため、ばらつきます。また、0V付近と最大値付近長が大きくなりますが、精度を求めなければ、使えそうです。
参考までに、ADCのテストに使ったスケッチです。表示用に2.2インチTFTを使っています。
（上の画面では、ADC0と表示していますが、その後下のスケッチのようにGPIOピン番号に変更しました）

/*
* ESP32 ADC test
* 2020.01.13
* JH7UBC Keiji Hata
*/

#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ILI9341.h>

#define TFT_DC 17
#define TFT_CS 5
#define TFT_RST 16

Adafruit_ILI9341 tft = Adafruit_ILI9341(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

int p = 36; //GPIOの番号

void setup() {
tft.begin();
tft.setRotation(3);
tft.fillScreen(ILI9341_BLACK);
tft.setTextColor(ILI9341_CYAN);
tft.setTextSize(3);
tft.setCursor(50, 50);
tft.print("PIN");
}

void pinDisp(int pin_No){
tft.fillRect(110,50,50,30,ILI9341_BLACK);
tft.setTextColor(ILI9341_CYAN);
tft.setTextSize(3);
tft.setCursor(110, 50);
tft.print(pin_No);
}

void ADC(int pin_No){
int val = analogRead(pin_No);
tft.fillRect(50,100,120,50,ILI9341_BLACK);
tft.setTextColor(ILI9341_WHITE);
tft.setTextSize(5);
tft.setCursor(50, 100);
tft.print(val);
}

void loop() {
pinDisp(p);
ADC(p);
delay(50