LRA1のBASICで、ADCをやってみた！

この記事について

LRA1のBASICが便利すぎる…という話の続々編です。

前回は、I2CとPWMについての記事でしたが、今回は ADC についてになります。
一般的なLoRaモジュールって、ADCも外部に マイコン（MPU）を別で用意する必要 があるんですよね。
でも、LRA1はADCも自前でやれるんです。

これ1つで、ADCで計測した値をLoRaで送信できちゃう。
しかもBASICで！

🎀 あ、今日から夏服バージョンに衣替えしちゃった！ちょっと涼しげになってる…かも？

ADCの読み取り

ADC（アナログ・デジタル変換）を使うと、電圧の“強さ”を数値に変換して読むことができます。
スイッチみたいなON/OFFだけじゃなくて、「どのくらいの電圧か」を調べたいときに便利な機能です。

🎀 アナログ信号を“数字で見える化”してくれるのが、ADCなんだよ〜！

ポートからアナログ値を読み取るためには、ADC関数 を使用します。
この関数の引数には、ADC番号を指定します。

ADC番号とポート番号

LRA1は一部のポートで アナログ入力（ADC） が可能です。
すべてのポートではないので注意してください。

⚠️GPIO番号 ≠ ADC番号

この表のように、GPIO番号とADC番号はまったく一致していません。
たとえば、GPIOの 34(PB02) が ADC(10) に対応している、というようになっています。
また、外部のポートだけでなく、MCU内部の電圧を計測するための番号もあります。

🎀 “ポート番号＝ADC番号”って思ってると、たぶん動かないよ〜！

📟 ADCの基本仕様

ポートからのアナログ入力では、
基本仕様は次のようになっています。

• 分解能：12bit（0〜4095）
• 0V → 0、VDD → 4095
• 測定値はVDDに依存

🔍ポート電圧を読み取ってみた

まずは、ポートの電圧を計測してみましょう。
今回も、前回同様に、しゃちらぼ製の LRA1-ATOM を使って実験してみます。

この例では、電源電圧を半固定抵抗で分圧して、ADC10(PB02) に接続しています。
ここで、以下のようにBASCIコマンドを入力してみましょう。

>? ADC(10)
1234
Ok

半固定抵抗の位置によって、0～4095 に変化するのが分かると思います。
この実行例では ADCの値が 1234 だったので、電源電圧が3.3Vの場合は

3.3[V] x 1234 / 4095 = 0.9944[V]

ということになります。

🎀 この1行で、アナログ電圧が読み取れちゃうなんて便利すぎ〜！

🧪 電源電圧も測れる！

>? ADC(27)   ' VDD電源電圧
3305
Ok

これだけで、電源電圧がmV単位で読めちゃうんです。
3305 だったら 3.305[V] です。
LRA1を電池で運用しているときなどに便利です。

🎀 「電源電圧も読めちゃうなんて、超便利〜！

これを使えば、VDDの変化に合わせてADC結果をmV単位に換算 することもできます。

>? ADC(10)*ADC(27)/4095
2034
Ok

この例では、ポートAN10(PB02)の電圧が 2.034[V] となります。

🎀 つまり、“電源電圧がズレても合わせられる”ってことなんだね！

🧪 内部の電圧や基準電圧も測れる！

>? ADC(26)   ' 内部コア電圧
914
Ok

MCU内部のコア電圧です。
電源電圧と同じように mV単位 です。
これは、あまり使うことはなさそうですよね。

🎀 マイコンがちゃんと動いてるか“健康チェック”するための数値なんだって！ふだんはあまり使わないけど、もしもの時の安心材料かな？

>? ADC(25)   ' 内部リファレンス（バンドギャップ）
1244
Ok

MCU内部の基準電圧をADCの生データ(0～4095)で取得します。
この基準電圧の計測値を基にして、実際の電圧などに変換します。

🎀 測定の精度アップに役立つんだよ〜

📝補足：バンドギャップってなに？

バンドギャップリファレンス（Bandgap Reference） とは、温度や電源電圧の変化にほとんど影響されない「安定した基準電圧」のことです。

マイコンの中には、このバンドギャップを利用して

• 電源電圧（VDD）の変化を検出したり
• ADCの精度を保つための補正に使ったり
  といった仕組みが組み込まれています。

🎀 かんたんに言うと、“すごく安定した1.0Vみたいなもの”を内蔵してるってことだね！

🧪CPU内部の温度も測れる！

実は、LRA1に搭載されているMCU（マイコン）には、CPU内部に温度センサーがあって、
その温度も ADC 関数で読み取ることができます。

>? ADC(24)  ' CPU内部の温度センサ生データ
824
Ok
>? ADC(28)  ' センサ値を0.1℃単位に補正した値（＝温度換算済み）
362
Ok

• ADC(24) は、チップ内蔵の温度センサからの生の測定値です。
• ADC(28) は、MCUにあらかじめ書き込まれている 補正値（キャリブレーション） を使って、摂氏0.1℃単位で変換された値です。

🎀 えっ！温度まで測れちゃうの？目安でよければ外部のセンサーいらないよ〜！

ただし、これはチップ内部の温度を測っているので、実際の外気温や周囲の温度とはズレることがあります。
あくまで参考値（目安）として使うのが前提です。

🎀 正確な温度が必要なら、前回のI2Cセンサ（DHT20）とかを使ってね〜！

✅まとめ

今回はちょっとコンパクトめな内容だったけど、その分サクッと読めた…はず。

LRA1のBASICだけで、外付けマイコンや難しい配線も不要、1行コマンドで電圧や温度まで読めてしまうのは超便利！
LRA1の「オールインワン感」がますます実感できましたか？
これからも、ちょっとした実験やDIYにもどんどん使っていきたいところです。

🎀 アナログ計測がこんなに身近になるなんて、わくわくするね！他にも“こんな使い方あるよ”ってアイデアがあれば、ぜひ教えてほしいなっ！

…ちなみに、ろらたんの服装も夏仕様にチェンジしてみました（笑）

🎀 季節ごとに衣替えするの、ちょっと憧れだったんだ〜

🌱あとがき

…本当はプランターの水分量をADCで測って、「IoT水やりシステム」みたいなのも作ろうと思ったんだけど、途中でバテて今回はここまで！
とりあえず、土壌センサー（M5Stack用のEARTH UNITっていうやつ）は買ってきて用意したんだけど…
まあ、これが使えるかどうかも含めて実験する感じです。
次回、気が向いたら続編やるかも。

🎀 無理せずのんびりがいちばん！ゆるく実験続けてこ〜

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