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Entrada Analógica con ESP32

Curso de IoT: Programación de Microcontroladores ESP32

Clase 20 de 30

Clase 20 / 30

Comentarios (17)17 comentarios

Jesús Ramon

Hace 4 años

La librería "driver/adc.h" es una cabecera de la biblioteca de drivers de ESP-IDF (ESP32 IoT Development Framework) que proporciona funciones para controlar el convertidor analógico-digital (ADC) del ESP32.

Entre las funcionalidades que proporciona esta librería se incluyen:

Configuración del modo de trabajo del ADC (por ejemplo, modo de lectura de un solo canal o modo de lectura de múltiples canales). Configuración de la precisión de la conversión ADC (por ejemplo, 9 bits, 10 bits, 11 bits o 12 bits). Configuración de la fuente de referencia del ADC (por ejemplo, Vref o Vdd). Configuración de la ganancia de amplificación del ADC. Lectura del valor de la conversión ADC de uno o varios canales. Inicio, parada y configuración del temporizador de muestreo. En resumen, la librería "driver/adc.h" es una herramienta esencial para cualquier proyecto que requiera la lectura de señales analógicas en el ESP32, ya que proporciona funciones y macros para controlar el ADC y realizar conversiones ADC precisas y confiables en el ESP32.

Luis Lagardera

Hace 4 años

La diferencia principal entre una señal analógica y una señal digital es que la primera se representa mediante una variación continua de voltaje o corriente respecto al tiempo, mientras que la digital se representa mediante niveles discretos de voltaje o corriente que representan bits digitales.

Gabriel Obregón

Hace 2 años

Lectura de Entradas Analógicas con ESP32

1. Introducción

En esta clase, exploraremos la entrada analógica y su diferencia con la entrada digital. Más adelante, veremos cómo se puede simular una salida analógica utilizando una técnica especial.

1.1. Diferencia entre Señales Analógicas y Digitales

Señales analógicas: Representan fenómenos físicos del mundo real con valores continuos. Ejemplo: temperatura, voltaje, iluminación.
Señales digitales: Solo pueden tener dos estados (0 o 1, encendido o apagado).

Si ya conoces la diferencia, compártela en los comentarios para ayudar a otros.

2. ¿Cómo funciona una señal analógica?

Cuando trabajamos con señales analógicas, estamos midiendo variaciones de voltaje.

Un sensor de temperatura genera un voltaje proporcional a la temperatura medida.
Si la temperatura sube, el voltaje aumenta; si baja, el voltaje disminuye.

El ESP32 puede leer estas señales analógicas y convertirlas en valores digitales dentro de un rango de 0 a 4095 (para una resolución de 12 bits).

3. Construcción del Circuito

Para leer una señal analógica, utilizaremos un potenciómetro (trimpot) conectado a nuestra tarjeta ESP32.

3.1. Conexiones del Potenciómetro

Pin 1 → GND (tierra).
Pin 2 → Entrada analógica en ESP32.
Pin 3 → 5V.

Esto crea un divisor de tensión, permitiendo que la señal varíe según la posición del trimpot.

4. Identificación de Pines en ESP32

En el ESP32, los pines compatibles con señales analógicas están marcados como ADC (Conversión Analógica-Digital).

ESP32-CAM solo tiene ADC2, lo que significa que no puede usar Wi-Fi simultáneamente.
Si tu tarjeta soporta ADC1, es recomendable usarlo para evitar conflictos.

5. Programación en Visual Studio Code

Hemos creado un proyecto en VS Code y realizado la primera compilación. Ahora, programaremos la lectura de la señal analógica.

5.1. Importación de Librerías

#include <stdio.h>

#include "freertos/FreeRTOS.h"

#include "freertos/task.h"

#include "driver/adc.h"

FreeRTOS.h y task.h → Manejo de tareas y retardos.
adc.h → Permite leer valores de canales analógico-digitales.

5.2. Configuración del ADC

int32_t raw_value;

adc2_config_channel_atten(ADC2_CHANNEL_6, ADC_ATTEN_DB_0);

ADC2_CHANNEL_6 → Canal a leer.
ADC_ATTEN_DB_0 → Sin atenuación (lectura directa del voltaje).

5.3. Lectura y Visualización de Datos

while(1) {

adc2_get_raw(ADC2_CHANNEL_6, ADC_WIDTH_BIT_12, &raw_value);

printf("adc raw: %d\n", raw_value);

vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

adc2_get_raw() → Obtiene el valor del ADC en 12 bits.
printf() → Imprime el valor en la terminal.
vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); → Agrega un retardo de 1 segundo para evitar saturar la terminal.

5.4. Código Completo

#include <stdio.h>

#include "freertos/FreeRTOS.h"

#include "freertos/task.h"

#include "driver/adc.h"

void app_main(void)

{

int32_t raw_value;

adc2_config_channel_atten(ADC2_CHANNEL_6, ADC_ATTEN_DB_0);

while(1) {

adc2_get_raw(ADC2_CHANNEL_6, ADC_WIDTH_BIT_12, &raw_value);

printf("adc raw: %d\n", raw_value);

vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);

}

6. Compilación y Monitoreo de Datos

Compilar el código y subirlo al ESP32.
Activar el monitor de la terminal para visualizar los valores.

Al mover el trimpot, los valores cambiarán en la terminal:

Sentido horario → Aumenta el valor.
Sentido antihorario → Disminuye el valor.

Esto ocurre porque el divisor de tensión modifica el voltaje de entrada al ADC del ESP32.

7. Aplicaciones Prácticas

Este mismo código puede utilizarse con otros sensores:

Fotoresistencias → Detectar luz.
Termistores → Medir temperatura.
Sensores de presión, humedad, gas, etc.

Ámbitos de aplicación

✔ Domótica → Sensores de temperatura y luz en casas inteligentes. ✔ Automatización industrial → Control de procesos en fábricas. ✔ IoT (Internet de las Cosas) → Monitoreo remoto de variables físicas.

8. Conclusión

🎉 ¡Felicidades! Ahora puedes leer señales analógicas con el ESP32.

📢 Próximos temas: ✅ Comparación entre sensores. ✅ Procesamiento avanzado de señales analógicas. ✅ Integración con módulos IoT.

🚀 ¡Nos vemos en la próxima clase! 🙌

Martín Gutiérrez Hernández

Cambios en la versión 5.0

Hola trate de compilar el programa pero obtuve errores, cheque la documentación y en la versión 5.0 ya no están las funciones vistas en la clase, ahora el ADC tiene dos modos:

Oneshot mode
Converted continuous mode

En esta clase ocupamos el mode Oneshot y se configura por medio de estructuras y otras funciones, dejo el código abajo espero que les ayude. !codigo de ADC

Pablo Garrido Hernandez

Hace 3 años

Joaquín Alejandro Domínguez Lozano

pueden pasar el link de esa parte de la documentación?, pls

Patricio Cárdenas

Las señales lógicas son aquellas que solo tienen dos posibles valores: 0 y 1, también conocidos como "falso" y "verdadero" o "apagado" y "encendido". Estas señales son utilizadas en sistemas digitales, como computadoras, y su valor se representa mediante voltajes específicos. Por ejemplo, un voltaje de 0 volts puede representar un valor "0" lógico, mientras que un voltaje de 5 voltios puede representar un valor "1" lógico. Las señales lógicas son muy precisas y fáciles de manipular mediante circuitos digitales como los que ya hemos armado.

Por otro lado, las señales analógicas son aquellas que pueden tener valores infinitos dentro de un rango determinado. Estas señales son comunes en sistemas de audio y video, y se representan mediante voltajes que varían continuamente. Por ejemplo, una señal de audio analógica puede tener un valor de voltaje de 0,5 volts para representar un sonido suave, y un valor de 2 volts para representar un sonido fuerte. Las señales analógicas son más complejas que las señales lógicas y pueden ser afectadas por la interferencia electromagnética y otros factores ambientales.

En definitiva, la principal diferencia entre señales lógicas y señales analógicas es que las primeras solo tienen dos posibles valores, mientras que las segundas pueden tener valores infinitos dentro de un rango determinado.

Juan Sebastian Correa

Tengo una consulta, Si la ESP32 funciona a 3,3v por que se esta conectando entre 0 a 5v el pot?

Diana Martinez

Porque viene protegida para funcionar a ese voltaje si es necesario, ya que la mayoría de señales se suelen manejar a 5v

Pero tu podrías usarla a 3.3v si así lo deseas.

Briggitte Tatiana Castañeda Camargo

Para el caso de tener la ESP32-CAM Puedo ver los logs al tiempo que funciona el programa interno? o no se puede?. Lo pregunto por la aclaración que haces del uso en esta practica de la tarjeta LiLYGo.

El problema con la ESP32-CAM es que no cuenta con el conector USB mientras está sobre la protoboard, por eso no estoy sacando logs, ahora, podrías conectar unos cables para unir los pines de las dos partes que conforman la ESP32-CAM, especialmente los de voltaje (5V y GND), y los de datos (TX, RX), y seguramente podrías ver los logs pues ya funcionaría el puerto USB de la segunda parte de la tarjeta.

Germán de Francesco

Dejo el código que realicé utilizando la librería "esp_adc/adc_oneshot.h", ya que "driver/adc.h" está deprecada.

En mi caso, utilicé ADC1 (ADC_UNIT_1), canal 4 (ADC_CHANNEL_4).

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_adc/adc_oneshot.h"

adc_oneshot_unit_handle_t handle;
adc_oneshot_unit_init_cfg_t init_cfg = {
    .unit_id = ADC_UNIT_1,
};
adc_oneshot_chan_cfg_t chan_cfg = {
    .bitwidth = ADC_BITWIDTH_12,
    .atten = ADC_ATTEN_DB_12,
};

int raw_value;

void app_main(void)
{
    adc_oneshot_new_unit(&init_cfg, &handle);
    adc_oneshot_config_channel(handle, ADC_CHANNEL_4, &chan_cfg);

    while (1) {
        adc_oneshot_read(handle, ADC_CHANNEL_4, &raw_value);
        printf("ADC Raw Value: %d\n", raw_value);
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(250));
    }

    adc_oneshot_del_unit(handle);
}

Julio Cardenas

El esp32 es un dispositivo que funciona a 3.3Voltios.
. Si tratams de medir voltajes mayores podemos destruirlo. Por ejemplo, medir 5 voltios. . Para hacerlo correctamente hay que emplear un divisor de voltaje .

. El potenciometro puede ser considerado como un divisor de voltaje. .

Juan Felipe Rodriguez Valencia

Un divisor de voltaje es un circuito eléctrico que divide el voltaje de una fuente de alimentación entre dos o más resistencias conectadas en serie. El voltaje de salida de un divisor de voltaje es proporcional a la resistencia total del circuito y a la resistencia del elemento donde se mide el voltaje. Un divisor de voltaje se utiliza para reducir el voltaje de una fuente a un nivel adecuado para otro dispositivo o componente.

Mario Hernandez

Hola, trate de compilar el código compartido por Diana pero no me funciono, tras leer la documentación encontré que el parámetro de atenuación debe de ir a 11 para poder registrar el cambio de la señal analogica.

enumerator ADC_ATTEN_DB_11: The input voltage of ADC will be attenuated extending the range of measurement by about 11 dB (3.55 x)

Otro pequeño cambio es el código del puerto escucha, no utiliza el postfijo 2 en el ADC: enumerator ADC_CHANNEL_9

Les comparto mi código, esta compilado utilizando esp-idf-v5.0.2

#include <stdio.h>
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "driver/adc.h"

void app_main(void)
{
  int32_t raw_value;
  adc2_config_channel_atten(ADC_CHANNEL_9, ADC_ATTEN_DB_11);

  while(1) {
    adc2_get_raw(ADC_CHANNEL_9, ADC_WIDTH_BIT_12, &raw_value);
    printf("adc raw: %ld\n", raw_value);
    printf("voltaje: %.2f\n", (5.0*raw_value)/4095);
    vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS);
  }
}

Edward John Rodriguez Soto

Felipe de Jesús Rivera López

Hace 8 meses

Luis Alvarez

Hace un año

Practica analog input, leer un valor analogico y mostrarlo en consola casa segundo.

Codigo:

Consola:

Puntos que aprendi con esta practica:

El ESP32 tiene 2 bloques de canales por asi decirlo ADC1 y ADC2 el ADC1 es recomendado cuando el dispositivo esta conectado a WI-FI porque ADC2 comparte hardware con el WI-FI y podria generar errores.
ADC1 tiene canales que van del 0 al 7 y ADC2 tiene canales del 0 al 9 y cada uni de estos canales corresponden a una terminal especifica del ESP32 llamada GPIO.
vTaskDelay(1000 / portTICK_PERIOD_MS); es convertir el delay en ticks que es la medida que entiende el SO de freertos.
Con resolución nos referimos a que tan confible es nuestra lectura entre mas valores de resolucion mas confiable sera el valor.
atenuacion nos indica que el ESP32 puede interpretar un rango de valores.

Practica extra

Realice basicamente con el mismo codigo la lectura de 2 entradas y calcule el promedio de ambas esto con la intencion de visulizar 2 potenciometreos diferentes uno de 20K y otro de 5K, donde podemos observa el recorrido entre una lectura y otra es mas sueve y en la otra los cambios son mas grandes.

Y como parte final solo agrefgue un If para visualizar dato promedio en rangos de bajo, medio y alto.

Juan Sebatian Ariza

tengo una duda, por que si conecto la entrada analogica a 3,3V de 4095, estoy intentando caracterizar un sensor de humedad pero la lectura de la entrada analogica no varia acorde al voltage, y si lo conecto a 3,3 me da 4095 que es el valor que deveria tener con 5v

Puede ser que el sensor venga limitado a ese valor o que haya que configurar algo en el IDF, la verdad desconozco cómo hacer eso exactamente, pero existen librerías en GitHub para los DHT, entonces podrías revisar su implementación y ver que te está faltado.

Ramón Felipe Miranda Hernández

¿Cómo puedo convertir el valor leído raw_value del tipo int a float o double para mostrar el voltaje en el monitor serial?

Creo que esto te sirve: https://stackoverflow.com/questions/13530209/how-to-convert-int-to-float-in-c

Entrada Analógica con ESP32

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