Почему АЦП возвращает синусоиду?

Question

[kahi4]

Очень странное поведение АЦП. Задача -- считывать показания нескольких потенциометров и пересылать их в другую плату (FPGA). Начал с повторения примера www.arduino.cc/en/Tutorial/AnalogInOutSerial
Однако возникли сложности -- диод все время мигает с частотой примерно 3Гц, ровно как и на последовательный порт приходят значения, изменяющиеся от нуля до 1023 и обратно

Показания консоли COM-порта

sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 52. output = 12
sensor = 51. output = 12
sensor = 99. output = 24
sensor = 193. output = 48
sensor = 322. output = 80
sensor = 467. output = 116
sensor = 576. output = 143
sensor = 684. output = 170
sensor = 814. output = 202
sensor = 916. output = 228
sensor = 1023. output = 255
sensor = 1023. output = 255
sensor = 1023. output = 255
sensor = 1023. output = 255
sensor = 929. output = 231
sensor = 778. output = 193
sensor = 603. output = 150
sensor = 295. output = 73
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0
sensor = 0. output = 0

Замечу, что потенциометр при этом не вращаю.
Попробовал повторить эксперимент с другими портами -- одно и то же. Решил подключить порт к земле -- к моему удивлению картина повторилась. Подключение к питанию через 220Ом резистор дал такой же результат.
Однако, если на вход АЦП ничего не подключать -- выводится какой-то шум (примерно sensor = 300 ± 100). Подскажите, в чем может быть проблема, пока я не начал изгонять демонов из платы.

P.S. Года два назад ровно этот же пример работал как и ожидается, т.е. корректно.

Схема

В железе

Код

const int analogInPin = A4;  // Analog input pin that the potentiometer is attached to
const int analogOutPin = 9; // Analog output pin that the LED is attached to

int sensorValue = 0;        // value read from the pot
int outputValue = 0;        // value output to the PWM (analog out)

int a2 = 0;
int a3 = 0;
int a4 = 0;
int a5 = 0;

void setup() {
  // initialize serial communications at 9600 bps:
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {

  // read the analog in value:
  sensorValue = analogRead(A1);
  a2 = analogRead(A2);
  a3 = analogRead(A3);
  a4 = analogRead(A4);
  a5 = analogRead(A5);

  outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(analogOutPin, outputValue);

  // print the results to the serial monitor:
  Serial.print("a2 = " );
  Serial.print(a2);
  Serial.print("\t a3 = ");
  Serial.print(a3);
  Serial.print("\t a4 = ");
  Serial.print(a4);
  Serial.print("\t a5 = ");
  Serial.println(a5);

  delay(100);
}

Выход консоли (табы съехали)

a2 = 160.  a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 92.    a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 64.    a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 55.    a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 90.     a3 = 75. a4 = 90. a5 = 99
a2 = 207.   a3 = 340. a4 = 381. a5 = 425
a2 = 550. a3 = 934. a4 = 983. a5 = 1023
a2 = 766. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 877. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 928. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 919. a3 = 953. a4 = 935. a5 = 920
a2 = 797. a3 = 696. a4 = 665. a5 = 631
a2 = 490. a3 = 179. a4 = 132. a5 = 85
a2 = 247. a3 = 6. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 135. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 84. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 63. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 59. a3 = 0. a4 = 9. a5 = 25
a2 = 114. a3 = 129. a4 = 143. a5 = 158
a2 = 306. a3 = 519. a4 = 564. a5 = 610
a2 = 664. a3 = 1001. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 823. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 904. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 936. a3 = 1023. a4 = 1023. a5 = 1023
a2 = 884. a3 = 874. a4 = 854. a5 = 834
a2 = 727. a3 = 560. a4 = 539. a5 = 498
a2 = 406. a3 = 74. a4 = 33. a5 = 0
a2 = 212. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 120. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 79. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0
a2 = 68. a3 = 0. a4 = 0. a5 = 0

Answer 1

[Александр Гусев]

По


На одну точку два аналоговых входа (А0 и А1, хотя для проверки можно и все их на одну точку воткнуть для замера, туда, где у потенциометра синий провод подрисован) и смотреть, что они читают. Если один скачет, пока остальные спокойны - то неадекватным аналоговым входом лучше не пользоваться.

В идеале должны все показать одинаковое значение.

Comments

[kahi4]

Попробовал. Скачат, все одновременно, хотя значения портов немного различаются. Заметил странную особенность -- при подключении "serial monitor" (screen /dev/usb... последовательный порт который) первые пару секунд выводится шум (500 ± 100), а потом опять от 0 до 1023 как я уже кидал несколько раз. На самом деле настолько странное поведение, что у меня нет логичного объяснения кроме как что что-то неправильно компилируется (просто невероятно, если сломанный АЦП выдает явно периодичный сигнал). Завтра попробую другую версию IDE на другой операционке, может случится чудо. И написал в техподдержку, может они что ответят путное.

[Александр Гусев]

kahi4: А если по очереди в одной точке смотреть аналоговые входы, то будет ли на каких либо выходах вменяемое значение?
Ну и да, на другой ОС/машине залить прошивку, глянуть, что выйдет.

[Александр Гусев]

kahi4: И, может объявить пин входом дополнительно?

void setup()
{
...
pinMode(A0, INPUT);
}

Answer 2

[Виталий Пухов]

нужна схема подключения
про шум на ацп это обычные наводки, это нормально если нет подтяжки

Comments

[kahi4]

Расширил вопрос (со схемой, кодом и выводом)

[Виталий Пухов]

kahi4: если верить схеме, если потенциометр крутили до крайних состояний то возможно порт уже спалили, для начала поищите типовую схему его подключения и проверьте работает ли он

[kahi4]

Виталий Пухов: я тоже склоняюсь к неисправности порта, как бы прискорбно это не звучало. Тем не менее, подключал согласно рекомендациям (точнее, примеру на официальном сайте. Да и раньше работал).
Все равно очень странные показания -- ведь если бы порт сгорел (вместе с АЦП, нужно полагать, покуда повторяется на всех портах и при подключении к земле и к питанию через резистор) был бы либо 0, либо шум. А тут явно периодичный закон.

[kahi4]

kahi4: с учетом, что минимальное сопротивление переменного реестра моего -- 100 Ом, спалить мог только случайно затронув провода в работающей схеме, но не буду исключать.

[Виталий Пухов]

kahi4: обычно у них минимальное 0

[kahi4]

Виталий Пухов: https://www.sparkfun.com/datasheets/Components/Gen...
B10K мой. у него написано, что вообще 5кОм

[Виталий Пухов]

kahi4: верно, тогда спалить было бы проблематично, ровно как и что то замерить