ATtiny402 ADC值异常：输入超2.5V后数值不再递增

问题原因 #

你的代码中配置了ADC使用内部2.5V参考电压：

• VREF.CTRLA = VREF_ADC0REFSEL_1_bm; 选择了2.5V内部基准
• ADC0.CTRLC |= ADC_REFSEL_INTREF_gc; 指定ADC参考源为内部基准

ATtiny402的ADC输入电压不能超过当前设置的参考电压，当输入电压达到或超过参考电压时，ADC读数会被钳位在满量程值（10位模式下为1023），所以输入超过2.5V后数值不再变化。

解决方案 #

根据你的需求选择以下两种方案之一：

方案1：改用VDD作为参考电压（适用于输入电压≤VDD的场景）

如果你的芯片供电电压VDD高于需要测量的最大输入电压（比如VDD=5V，要测0-5V的输入），可以直接将ADC参考源切换为VDD：

修改ADC0_init函数中的参考电压配置：

void ADC0_init(void) {
  /* Disable digital input buffer */
  PORTA.PIN6CTRL &= ~PORT_ISC_gm;
  PORTA.PIN6CTRL |= PORT_ISC_INPUT_DISABLE_gc;

  /* Disable pull-up resistor */
  PORTA.PIN6CTRL &= ~PORT_PULLUPEN_bm;

  // 移除内部参考电压相关配置
  // ADC0.CTRLB = VREF_ADC0REFEN_bm ;
  // VREF.CTRLA = VREF_ADC0REFSEL_1_bm;

  ADC0.CTRLC |= ADC_PRESC_DIV4_gc     /* CLK_PER divided by 4 */
             | ADC_REFSEL_VDD_gc;   /* 切换为VDD作为参考电压 */

  ADC0.CTRLA |= ADC_ENABLE_bm         /* ADC Enable: enabled */
             | ADC_RESSEL_10BIT_gc;  /* 10-bit mode */

  /* Select ADC channel */
  ADC0.MUXPOS  = ADC_MUXPOS_AIN6_gc;
}

方案2：添加分压电路（适用于输入电压＞VDD的场景）

如果需要测量的电压高于VDD，必须在ADC输入引脚前添加电阻分压网络，将输入电压降至参考电压范围内（比如2.5V）。例如：

• 用两个10kΩ电阻串联，输入电压接在两个电阻的上端，中间节点接ADC引脚，下端接地。这样输入5V时，ADC引脚得到2.5V，对应满量程读数。
• 代码中需要将ADC读数乘以分压倍数（此例为2）得到实际输入电压。

注意事项 #

ATtiny402的ADC输入绝对最大电压为VDD + 0.5V，无论采用哪种方案，输入电压都不能超过这个值，否则会损坏芯片。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user21170594