如何利用微控制器的ADC模組（或者獨立的ADC晶片）得到接入ADC管腳上的實際電壓值？

這個問題，是第一次接觸ADC時候，大家都會遇到的問題。

會讀到什麼值

微控制器會讀到什麼值？需要看一個特性，就是幾位的ADC，在手冊上就會給出，例如，STM32的ADC是12位的。另外，還有8位，10位，16位，24位等。

我先告訴你答案：STM32讀到的ADC值，是從0到4095，當你把ADC引腳接了GND，讀到的就是0，當你把ADC引腳接了VDD，讀到的就是4095。

接下來告訴你為什麼：前面提到，STM32的ADC是12位的，我們知道，8位的值是從0~255；16位的值，是從0~65535。這兩個位的最大值，是我們最為熟悉的。

（怎麼算出來的？這問題就又降低到另一個層面了，這裡我們說的幾位的值，每個位只能是0或者1，比如2位的值，可以表示為00 01 10 11四種不同的值，這是以2進製表示的，轉換成十進位制就是0 1 2 3，所以得出結論，2位的值可以表示從0~3。同理，3位的值，可以表示十進位制的0~9，你可以展開計算一下。4位的值，可以表示0~16，5位的值，可以表示從0~31，同理，你可以得出任意位的值可以表示的範圍。）

所以，12位的值，可以表示從0~4095，這就是先在感性上，認識了為什麼12位的ADC的值，是從0~4095.

讀到的值怎麼換算成實際的電壓值

前面提到了，我們輸入GND，讀到的值是0，輸入VDD，得到的值是4095，那麼，當你讀到2035的時候，你知道輸入電壓多少V嗎？這個問題，歸根接地，就到了數學XY座標，已知兩點座標值（0,0）（3.3,4095），給出任意X座標值，求Y值的問題了吧？簡單不簡單？

參考電壓是什麼

討論這個問題之前，你先拿萬用表量一下你的VDDA的實際電壓是多大？是不是標準的3.300V？應該不是吧？或許是2.296V，或許是3.312V。然後你把VDD連線到ADC引腳之後，得到的是4095，也就是，實際上，當你讀出4095這個資料的時候，實際的電壓值不是你想象中的3.300V。有些初學者，覺得幾毫伏的電壓差無所謂，但實際應用中，幾毫伏就可能代表很大的實際工況，例如，在一個量程為50克的電子稱上。

所以，這時候，晶片廠商就想了一個辦法，給ADC模組中引入參考電壓，由非常標準的參考電壓晶片來接入參考電壓引腳。標準的電壓晶片，我們一般叫做參考電壓晶片，或者叫做基準電壓晶片。例如REF3133（輸出3.300V） REF3025（輸出2.500V）等等。

注意：STM32 的100腳以上（含100腳）有參考電壓引腳。在沒有參考電壓引腳的微控制器上，可以把基準電壓晶片接入VDDA，但是VDDA和VDD的電壓差不能超過0.3V，例如，VDD是3.3V的話，可以給VDDA接入一個3.3V的參考電壓晶片或者3.0V的參考電壓晶片，但是不能接入2.5V的參考電壓晶片，後果就是晶片不能工作。

ADC引腳的輸入電壓範圍是多大

一般情況下，ADC引腳的輸入電壓，是從0~VDD，如果有REF引腳，一般是0~Vref，也有0~2Vref的情況。

如果被測的電壓大於ADC的輸入電壓，例如，要用STM32測量0~5V的電壓的話，可以在輸入ADC引腳之前，加入電阻分壓和放大器電路。