🛠 Régler la référence de mesure avec AREF et analogReference

Objetivos

El ADC de 10 bits de la Duemilanove no mide « voltios »: mide una proporción de su tensión de referencia, por defecto los 5 V regulados. La página oficial documenta el pin AREF y analogReference para cambiar este límite superior. Este tutorial muestra por qué alimentar un sensor a 3,3 V mientras se mide con una referencia de 5 V desperdicia el 34 % de la resolución, y cómo AREF recupera los 1024 niveles completos — una habilidad que se vuelve crítica cuando se conectan sensores de 3,3 V a una placa de 5 V.

Material

• 1 Arduino Duemilanove
• 1 potenciómetro de 10 kΩ alimentado a 3V3 (recordatorio: el pin 3V3 proviene del chip FTDI, máx. 50 mA — un potenciómetro consume casi nada)
• 1 cable para conectar AREF a 3V3, cable mini-USB
• Un multímetro es útil para verificar el 3V3 real

Código completo

// Mesure d'un potentiomètre 0..3,3 V avec reference externe 3,3 V
// Fils : pot. entre 3V3 et GND, curseur -> A0 ; AREF -> 3V3

const byte POT = A0;

void setup {
  Serial.begin(9600);
  analogReference(EXTERNAL);   // la mesure sera proportionnelle a V(AREF)
  delay(100);                  // laisser la reference se stabiliser
  Serial.println("Ref externe 3,3 V activee");
}

void loop {
  int brut = analogRead(POT);                       // 0..1023 sur 0..3,3 V
  float tension = brut * 3.3 / 1023.0;
  Serial.print("brut="); Serial.print(brut);
  Serial.print("  U="); Serial.print(tension);
  Serial.println(" V");
  delay(100);
}

Verificación esperada

Con AREF conectado a 3V3, el potenciómetro al máximo da una lectura cercana a 1023 (y no ~675 como con la referencia interna de 5 V). La tensión mostrada sigue al multímetro conectado al cursor. Desconectar AREF (vuelve a la referencia interna de 5 V por defecto tras un reset) y el rango máximo vuelve a caer hacia 675: la resolución ganada es medible.

Errores frecuentes

• Llamar a analogReference(EXTERNAL) sin conectar nada a AREF: el ADC mide una referencia flotante, cualquier cosa; siempre alimentar AREF primero.
• Olvidar que el cambio de referencia solo tiene efecto después de un analogRead: hacer una lectura de calentamiento.
• Enviar más de 5 V a AREF o desalinear la referencia y el sensor: la referencia debe ser inferior a AVCC (5 V) y cubrir el rango del sensor.
• Confiar en 3V3 para alimentar el sensor Y servir de referencia para un montaje que consume mucho: el pin 3V3 está limitado a 50 mA (producido por el chip FTDI); por encima de eso, alimentar el sensor por separado y usar AREF solo para una señal de referencia (consumo despreciable).
• En referencia EXTERNAL, olvidar que la tensión mostrada asume 3,3 V exactos: medir el verdadero 3V3 con el multímetro (a menudo 3,2–3,4 V) y corregir la constante.
• No hacer un delay(100) después del cambio de referencia: las primeras lecturas son erróneas mientras el condensador de referencia se estabiliza.