Как правильно интерпретировать вывод встроенного аналого-цифрового преобразователя?

Как уже говорили другие, разница между 1023 и 1024 довольно мала.

Однако дело в том, что ваш входной диапазон для АЦП составляет от 0 до 1023. (Это 1024 шага, но, поскольку он начинается с 0, он не дойдет до 1024)

Вы получите 0 при минимальном вводе и 1023 при максимальном значении.

Если вы используете опорное напряжение 5,0 В и не используете делители напряжения, это означает, что вы получите 1023 при 5 В (игнорируя погрешность измерения). Вин/1023.0*5.0. Это даст вам значение 5,0 при максимальном входе 1023 (что соответствует 5,0 вольт) и 0 при входе 0 вольт.

Изменить:

После публикации я прочитал темы на эту тему, и по этому поводу ведутся бурные дебаты. Теперь мне менее ясно, что есть "правильно" способ сделать это.

Проблема в том, что значение ADC не дает вам определенного показания, оно указывает диапазон. Когда вы получаете значение 1024, АЦП сообщает вам, что измеренное напряжение находится в верхней части 1/1024 напряжения, примерно от 4,995 В до 5 В (или выше, если на то пошло).

Шаги на самом деле в 1024-х. Это говорит о том, что вы должны разделить измеренное значение на 1024, а затем вернуть диапазон возможных напряжений:

value = analoglRead(pin);
float lower_value = value / 1024.0 * 5.0;
float upper_value = (value + 1) / 1024.0 * 5.0;

Для аналогового показания 0 это даст вам диапазон 0,0 В. до 0,0048828125v.

Для аналогового значения 1023 это даст вам диапазон от 4,9951171875В до 5,0В

После прочтения различных аргументов в пользу использования различных передаточных функций, вот мое резюме:

Чтобы достичь заявленной производителем абсолютной точности ±2 LSB, вы должны использовать уравнения производителя и опубликованные рекомендации по использованию для обеспечения этой точности (например, обеспечить соответствующую тактовую частоту/время выборки АЦП и применить методы шумоподавления).

Возможно, можно добиться лучших результатов, используя другую передаточную функцию путем калибровки для каждого отдельного контура. Если вы пойдете по этому пути, вся ответственность за обеспечение точной калибровки в диапазоне ожидаемых рабочих условий (включая дрейф смещения/усиления из-за факторов окружающей среды) лежит на вашей ответственности за характеристику и учет при разработке передаточной функции. Вот здесь и подходит передаточная функция Vin = 5V/1023 * ADC. Эта передаточная функция может фактически быть лучшим представлением фактических выходов для конкретного чипа. Однако использование этой передаточной функции возлагает на пользователя ответственность за проверку того, действительно ли она дает лучшие результаты.

Несколько важных замечаний:

• Заявления производителя не всегда соответствуют действительности. Тем не менее, они, вероятно, основаны на большом размере статистической выборки, и если опубликованные заявления производителя неверны, это может открыть производителя для судебных исков в зависимости от влияния неправильной опубликованной спецификации. По этой причине я склонен доверять спецификациям крупных производителей микросхем, пока не будет доказано обратное.
• Для простоты обсуждения в вопросе предполагалось идеальное опорное напряжение 5 В, однако фактическое значение реального опорного напряжения почти невозможно равно истинным 5 В и имеет некоторый уровень шума, влияющий на его стабильность, что также следует учитывать при попытке прочитать истинное значение напряжения. В идеале, если вы пытаетесь считать значение датчика и можете создать схему, в которой эталонное напряжение исключается из окончательного измерения, это поможет повысить точность показаний датчика.