🛠 Régler la référence de mesure avec AREF et analogReference

Objectifs

L'ADC 10 bits de la Duemilanove ne mesure pas « des volts » : il mesure une proportion de sa tension de référence, par défaut le 5 V régulier. La page officielle documente la broche AREF et analogReference pour changer ce plafond. Ce tuto montre pourquoi alimenter un capteur en 3,3 V tout en mesurant en référence 5 V gaspille 34 % de la résolution, et comment AREF récupère les 1024 niveaux complets — une compétence qui devient critique quand on branche des capteurs 3,3 V sur une carte 5 V.

Matériel

• 1 Arduino Duemilanove
• 1 potentiomètre 10 kΩ alimenté en 3V3 (rappel : la broche 3V3 vient de la FTDI, 50 mA max — un potentiomètre ne consomme presque rien)
• 1 fil pour relier AREF au 3V3, câble mini-USB
• Multimètre utile pour vérifier le 3V3 réel

Code complet

// 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);
}

Vérification attendue

Avec AREF relié au 3V3, le potentiomètre à fond donne une lecture proche de 1023 (et non ~675 comme en référence 5 V interne). La tension affichée suit le multimètre branché sur le curseur. Débrancher AREF (retour en référence interne 5 V par défaut après reset) et la plage maxi retombe vers 675 : la résolution gagnée est mesurable.

Erreurs fréquentes

• Appeler analogReference(EXTERNAL) sans rien brancher sur AREF : l'ADC mesure une référence flottante, n'importe quoi ; toujours alimenter AREF d'abord.
• Oublier que le changement de référence ne prend effet qu'après un analogRead : faire une lecture de chauffe.
• Envoyer plus de 5 V sur AREF ou mésaligner référence et capteur : la référence doit être inférieure à AVCC (5 V) et couvrir la plage du capteur.
• Compter sur le 3V3 pour alimenter le capteur ET servir de référence à un montage gourmand : la broche 3V3 est limitée à 50 mA (produite par la FTDI) ; au-delà, alimenter le capteur séparément et ne tirer sur AREF qu'un signal de référence (consommation négligeable).
• En référence EXTERNAL, oublier que la tension affichée suppose 3,3 V exacts : mesurer le vrai 3V3 au multimètre (souvent 3,2–3,4 V) et corriger la constante.
• Ne pas faire de delay(100) après le changement de référence : les premières lectures sont faussées le temps que le condensateur de référence se stabilise.