模数转换子系统用于将传感器采集的模拟信号转换为数字信号。Arduino UNO R3主处理器ATMega328P的模数转换子系统采用逐次逼近的方式完成模数转换。

  使用Arduino库函数进行模数转换十分简单，下面的示例可以将A0引脚上的模拟信号转换为数字信号，并将转换结果打印到串口0上：

// ReadAnalogVoltage.ino
void setup() {
   Serial.begin(9600);
}
 
void loop() {
   int sensorValue = analogRead(A0);
   float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
   Serial.println(voltage);
}

  与模数转换相关的Arduino库函数有：

  analogRead(pin)：将指定引脚上的模拟信号转换为数字信号

  pin：指定模拟引脚

  函数返回转换结果，是一个无符号整数，取值为0~1023

  ATMega328P的模数转换子系统由2个相关寄存器控制。模数转换多路选择寄存器ADMUX的结构如下图所示：

输入通道选择MUX[3:0]位用于指定模拟信号输入的引脚，Arduino UNO R3开发板上有6个模拟信号输入引脚，它们分别是A0～A5，在ANALOG IN组中。

  模数转换控制和状态寄存器ADCSRA的结构如下图所示：

向模数转换使能位ADEN写入1则启用模数转换，写入0则禁用；向模数转换启动转换位ADSC写入1则启动模数转换，写入0则不启动；模数转换中断标志位ADIF在被置1时模数转换完成，可以向它写1清0；模数转换预分频选择位ADPS[2:0]用于设置模数转换的时钟源，它的设置如下表所示：

  模数转换的结果保存在模数转换数据寄存器ADCH和ADCL中。通过直接访问寄存器改写以上程序为：

void setup() {
  ADMUX = 0x00;
  ADCSRA |= (1 << ADEN);

  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  ADCSRA |= (1 << ADSC);
  while (!(ADCSRA & (1 << ADIF)));

  int sensorValue = (ADCH << 8) | ADCL;
  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);
  Serial.println(voltage);
  ADCSRA |= (1 << ADIF);
}

原文：https://www.cnblogs.com/lets-blu/p/7530879.html