AVR ATMega328P ADC通道選擇問題

Question

我現在正在修補ATMega328P，想要通過ADC讀取引腳的模擬值，只需將值輸出到4個LED。 真的很簡單

#define F_CPU 20000000UL
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <util/delay.h>

#define BRIGHTNESS_PIN 2
#define ADC_SAMPLES 5

void init_adc()
{
    //set ADC VRef to AVCC
    ADMUX |= (1 << REFS0);
    //enable ADC and set pre-scaler to 128
    ADCSRA = (1 << ADPS0) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS2) | (1 << ADEN);
}

uint16_t read_adc(unsigned char channel)
{       
    //clear lower 4 bits of ADMUX and select ADC channel according to argument
    ADMUX &= (0xF0);
    ADMUX |= (channel & 0x0F); //set channel, limit channel selection to lower 4 bits

    //start ADC conversion
    ADCSRA |= (1 << ADSC);

    //wait for conversion to finish
    while(!(ADCSRA & (1 << ADIF)));

    ADCSRA |= (1 << ADIF); //reset as required      

    return ADC;
}

int main(void)
{
    uint32_t brightness_total;
    uint16_t brightness = 0;
    uint32_t i = 0;

    init_adc();
    sei();
    while (1) 
    {
        //reset LED pins
        PORTB &= ~(1 << PINB0);
        PORTD &= ~(1 << PIND7);
        PORTD &= ~(1 << PIND6);
        PORTD &= ~(1 << PIND5);

        PORTB |= (1 << PINB1); //just blink

        read_adc(BRIGHTNESS_PIN); //first throw-away read
        //read n sample values from the ADC and average them out
        brightness_total = 0;
        for(i = 0; i < ADC_SAMPLES; ++i)
        {
            brightness_total += read_adc(BRIGHTNESS_PIN);   
        }
        brightness = brightness_total / ADC_SAMPLES;

        //set pins for LEDs depending on read value.
        if(brightness > 768)
        {
            PORTB |= (1 << PINB0);
            PORTD |= (1 << PIND7);
            PORTD |= (1 << PIND6);
            PORTD |= (1 << PIND5);
        }
        else if (brightness <= 768 && brightness > 512)
        {
            PORTB |= (1 << PINB0);
            PORTD |= (1 << PIND7);
            PORTD |= (1 << PIND6);
        }
        else if (brightness <= 512 && brightness > 256)
        {
            PORTB |= (1 << PINB0);
            PORTD |= (1 << PIND7);
        }
        else if (brightness <= 256 && brightness >=64)
        {
            PORTB |= (1 << PINB0);
        }

        _delay_ms(500);
        PORTB &= ~(1 << PINB1); //just blink
        _delay_ms(500);
    }
}

除了頻道選擇之外，這種方式很好。 當我選擇一個頻道時它工作正常，但獨立於所選頻道，頻道0也總是讀取和轉換。 我的意思是，如果我將電纜插入選定的通道引腳，它會正確讀取值。 當我將其插入任何其他通道引腳時，它顯然沒有，除了ADC0。 無論我設置哪個通道，不僅可以讀取，還可以讀取ADC0。

為什么這樣，我該如何解決？

我已經檢查了我的PCB焊接橋，但沒有，我也期望有一些稍微不同的行為。

此外，ADC4和ADC5似乎也沒有正確轉換。 知道為什么會這樣嗎？ 我在數據表中找到的唯一線索是，這兩個使用數字電源，而所有其他ADC都使用模擬電源。 有什么區別，為什么它重要，為什么它沒有正確轉換我的anlogue信號？

ARef和AVCC都是根據數據表連接的，但ARef的電感器缺失了。

Answer 1

我認為發生的事情就是這樣

ADMUX &= (0xF0);

將通道設置為0，然后

ADMUX |= (channel & 0x0F);

然后將頻道設置為您想要的頻道。 然后你正在讀取並拋出結果，這意味着初始通道設置為0並不重要。

然而 ，當您嘗試獲取實際讀數時，您將再次設置通道，方法是使用read_adc讀取讀數。 所以，你永遠不會拋棄閱讀。

我要做的是用以下代碼替換你的ADMUX設置命令：

ADMUX = (0xF0) | (channel & 0x0F)

然后將其移動到一個名為set_adc_channel(int channel)的單獨函數中。 在該函數中包含一次丟棄讀取，然后從read_adc函數中刪除ADMUX設置。 只需啟動轉換並獲得結果。

另請注意，由於您只使用一個通道，因此可以將通道設置部件移動到init_adc() 。 我假設它是在一個單獨的函數中，所以你以后可以讀取多個通道。

我希望這很清楚。 如果沒有，請告訴我。

Answer 2

編輯：正如你所說， ADIF實際上是通過編寫邏輯1來重置的。我剛剛測試了你的adc_read函數，它對我有效（如果你不介意Arduino混合）

uint16_t read_adc(unsigned char channel)
{       
    //clear lower 4 bits of ADMUX and select ADC channel according to argument
    ADMUX &= (0xF0);
    ADMUX |= (channel & 0x0F); //set channel, limit channel selection to lower 4 bits

    //start ADC conversion
    ADCSRA |= (1 << ADSC);

    //wait for conversion to finish
    while(!(ADCSRA & (1 << ADIF)));

    ADCSRA |= (1 << ADIF); //reset as required      

    return ADC;
}

void setup() {
  Serial.begin(57600);
  //set ADC VRef to AVCC
  ADMUX |= (1 << REFS0);
  //enable ADC and set pre-scaler to 128
  ADCSRA = (1 << ADPS0) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS2) | (1 << ADEN);

  pinMode(A0, INPUT_PULLUP);
  pinMode(A1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(A2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(A3, INPUT_PULLUP);
}

void loop() {
  Serial.println(read_adc(0));
  Serial.println(read_adc(1)); 
  Serial.println(read_adc(2)); 
  Serial.println(read_adc(3)); 

  delay(1000);
}

我只需將其中一個通道連接到3.3V引腳，它就會讀取713。 其他渠道被拉至1017左右。