การแปลงค่า analogRead เป็นแรงดัน ควรหารด้วย 1023 หรือ 1024 ?

บทความนี้แปลมาจากเอกสารของ Sparkfun ที่เจอโดยบังเอิญแต่น่าจะมีประโยชน์กับมือใหม่ที่สับสนเรื่องการแปลงค่าจาก Analog input ที่มักให้ค่าออกมาเป็นระดับดิจิตอล เช่น Arduino UNO ให้ค่า analogread ออกมาเป็น 10bit จากแรงดัน 0-5v ที่เข้ามา ซึ่งพอแปลงมาเป็น 10-bit แล้วจะได้ค่าเป็น 0-1023 หรือ 1024 ตัวเลข

คำถามคือ สูตรที่ถูกต้องสำหรับการแปลง 0-1023 ให้เป็น 0-5v ต้องใช้อะไรระหว่าง

A.  Out = 5v/1023
B.  Out = 5v/1024

คำตอบคือ A)  Out = 5v/1023

ให้ลองสมมติว่าเราพิจารณาคอนโทรลเลอร์ที่วัดแรงดันได้ขนาด 4 bit หรือ 0-15 
จะได้ว่า



ถึงแม้ว่าจะมีตัวเลขโชว์อยู่ 16 จำนวน แต่เราจะเห็นว่ามี "ช่วง" (interval) อยู่ 15 ช่วง 
ให้เราคิดภาพว่าเรากำลังขึ้นบันได ชั้นที่ 0 เราไม่ต้องก้าวเลย แต่ชั้นที่ 15 หมายถึงเราก้าวไปแล้ว 15 ขั้น กรณีเดียวกันแรงดันจึงต้องถูกแบ่งออกเป็น 15 ขั้นตามขั้นบันไดนั่นเอง



Reference

• https://cdn.sparkfun.com/assets/resources/4/4/Input_scaling_for_Arduino_analog_readings.pdf
• http://tronixstuff.blogspot.com/2010/12/tutorial-arduino-and-aref-pin.html