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Raspberry Pi Pico Wで、ADC3を使った電源電圧を取得する

Last updated at 2023-08-12Posted at 2023-07-04

はじめに

Raspberry Pi Pico Wを電池で使うにあたって、電源電圧を監視できるといいなと思った。

Pico/Pico Wは5つのADCを持っていて、そのうち1つ（ADC3）がVSYSにつながっている。¹
つまり、なにも追加しなくても、そのまま電源電圧が測定できる！はず！

しかし、全然取得できなかった。LEDのせい。

（環境はMicroPythonです。）

起動したら、電源電圧を測定して、WiFiでレポートする装置を作りたかった。

Pico WのADC3の線は、（Picoと違い、）2つの役割を持っている。
- 1つは目当ての電圧測定（ADC3）
- もう1つは、通信モジュールのクロック（GPIO29）
これの切り替えは、GPIO25で行う。（highにしたら電圧測定モードになる）
- デフォルトではhigh
  - 通信モジュールを有効化すると、lowになる。
- つまり、通信モジュールの使用を開始したら、電圧測定できない。
- Picoでは、GPIO25は基盤のLEDに接続されていた。
  - Pico Wでは、基盤のLEDは、通信モジュールのGPIOに接続されている。

なるほど？つまり、電圧を取得した後、通信モジュールを有効にすればいいわけね？
→電圧取得できない！！！

LEDのせい。

Pico Wでは、基盤のLEDは、通信モジュールのGPIOに接続されている。

Pico Wで基盤のLEDを使うには、こうやる。

led = Pin("LED", Pin.OUT, value=0)

使うGPIO（LED含む）を、全部コードの最初の方で初期化した。
Pico Wでは、基盤のLEDは、通信モジュールのGPIOに接続されている。
LEDの初期化をした時点で、通信モジュールが有効化され、電圧計測できなくなる。

まず最初に、電源電圧を取得するためのgpioのみ初期化して、電源電圧を取得する。

Pin(29, Pin.IN)
battery_adc = ADC(3)
battery_volt = battery_adc.read_u16() * 3 * 3.3 / 65535

そのあと、各種初期化する。
電圧取得とLEDの操作は共存できない。

GPIO25がhighになっている必要があるが、デフォルトでhigh

電源電圧を取得するには、GPIO29をINにする必要がある。
GPIO29とADC3はおなじところなので、↓これでもいい。（この方がかんたん）

battery_adc = ADC(Pin(29, Pin.IN))

ADCは、掛かる電圧0～3.3が0～65535として得られる。
つまり、電圧に変換するには、65535で割って3.3を掛ける。

ADC3には、VSYSの1/3が掛かるようになっているため、ADC3の値にさらに3を掛ければ、VSYSの電圧になる。
（VSYSには、3.3v以上掛けても良いため、こんな感じに分割されている？）

あと、若干電圧降下してる気がする。それとも測定誤差かもしれない。