一、评测目标

具体回答三个问题：

1. ADC 实际分辨率是不是 10 bit？满量程是 1023 还是 4095？

2. 旋钮角度（0°–300°）和 PWM 占空比（0%–100%）的对应关系是否线性？

3. 在没有外部分压的情况下，A2 引脚上能否稳定达到接近 3.3 V 的满量程电压？

二、硬件清单

Grove 接口定义：

三、接线图

• Rotary Angle Sensor 接 Nano RP2040 Connect 的 A2 母座（模拟输入）。

• Green LED 接 D4 母座（PWM 输出）。

• 两块模块的 VCC 都接到板载 3.3V，不接 5V，因为 Nano RP2040 Connect 的 ADC 输入上限就是 3.3 V；超过会烧 IO。

四、软件设计

4.1 关键引脚

const uint8_t  ADC_PIN = 16;   // 丝印 A2 → Arduino D16 (p28 / GPIO28)
const uint8_t  PWM_PIN = 4;    // 丝印 D4 → Arduino D4  (p16 / GPIO16)

        踩坑记录：ArduinoCore‑mbed 的 variant.cpp 把丝印 A2 的"数字引脚号"定为 16（对应 GPIO28），直接写 A2 也可以，但写常量时建议统一用 D16 / D4 这种和丝印对齐的编号，避免把 16 误读成 GPIO16（D4）。

4.2 ADC 分辨率

const float    VREF_NOMINAL    = 3.3f;
const uint16_t ADC_NOMINAL_MAX = 1023;   // 实测：这块板 analogRead() 是 10 bit

• 实测确认：旋钮拧到最大时，万用表测得 A2 = 3.30 V，串口 adc=1020。

• 1020 ≈ 1023（差 4 个码值是分压损耗 + ADC 噪声），说明这块板的 analogRead() 实际返回 10 bit，不是 12 bit。

4.4 测试代码

#include <Arduino.h>
#include "pinDefinitions.h"   // p16 / p18 等 PinName 常量（可选）

const uint8_t  ADC_PIN         = 16;   // 丝印 A2  -> Arduino D16 (p28)
const uint8_t  PWM_PIN         = 4;    // 丝印 D4  -> Arduino D4  (p16)

const float    VREF_NOMINAL    = 3.3f;
const uint16_t ADC_NOMINAL_MAX = 1023;

#define ENABLE_CALIBRATION    1
const uint32_t CALIB_MS        = 5000;   // 5 秒校准窗口
const uint16_t ADC_FLOOR       = 8;      // adc < 8 视为接近 0 V（防止信号源没接时被锁成 0）

const uint8_t  PWM_MAX         = 255;

const uint32_t LOG_INTERVAL_MS = 100;
const uint8_t  DUTY_DELTA_PCT  = 1;

void setup() {
  // PWM 输出
  pinMode(PWM_PIN, OUTPUT);
  analogWrite(PWM_PIN, 0);              // 初始占空比 = 0%

  // 模拟输入（analogRead 内部已配置为输入，无需显式 pinMode）

  // 调试串口
  Serial.begin(115200);
  // USB CDC 必须等到主机端"打开串口监视器"才被视为就绪。
  // 为了不让程序在没有打开监视器时永久阻塞，这里加 2 s 超时。
  uint32_t t0 = millis();
  while (!Serial && (millis() - t0) < 2000) { /* 等枚举或超时 */ }

  Serial.println();
  Serial.println("=== A2 (analog) -> D4 (PWM) ready ===");
  Serial.println("    format: V_in  duty%  raw_adc  pwm_raw  adc_full");

#if ENABLE_CALIBRATION
  Serial.println();
  Serial.print("[CALIB] 接下来 ");
  Serial.print(CALIB_MS / 1000);
  Serial.println(" 秒：请把 A2 信号源调到你能给的 **最大值**，保持住。");
  Serial.println("         程序会自动把它记作本机 ADC 满量程，再换算电压 / 占空比。");
  Serial.println("         （不需要这个功能就把源码里 ENABLE_CALIBRATION 改成 0）");
  // 在校准窗口内不输出 PWM，避免"低电压小灯"误读
  analogWrite(PWM_PIN, 0);
#endif

  // 用 D4 闪一下作为 setup() 心跳 —— 不开串口监视器也能肉眼确认固件在跑
  analogWrite(PWM_PIN, 64);            // ~25%
  delay(100);
  analogWrite(PWM_PIN, 0);
}

uint32_t lastLogMs   = 0;
uint8_t  lastDutyPct = 0xFF;           // 强制首次一定会打

uint16_t adcFull      = ADC_NOMINAL_MAX;  // 校准中持续刷新
uint32_t calibStartMs = 0;
bool     calibrated   = false;

void loop() {
  // 1) 读 A2（12 bit）
  uint16_t adcRaw = analogRead(ADC_PIN);

  // 2) 校准窗口：持续跟踪 adc 极大值作为本机满量程
  if (!calibrated) {
    if (calibStartMs == 0) {
      calibStartMs = millis();
    }
    if (adcRaw > adcFull) {
      adcFull = adcRaw;
    }
    if ((millis() - calibStartMs) >= CALIB_MS) {
      // 校准结束。给一个合理下限，避免信号源根本没接 / 一直 0 时
      // adcFull 也被锁在 0，下面所有映射都会爆。
      if (adcFull < ADC_FLOOR) {
        adcFull = ADC_FLOOR;
      }
      calibrated = true;
      Serial.println();
      Serial.print("[CALIB] done. adcFull=");
      Serial.print(adcFull);
      Serial.print(" (此即信号源最大值对应的 ADC 码值；打印的 V_in 由此换算)");
      Serial.println();
    }
  }
  uint8_t  pwmRaw  = (uint8_t)((uint32_t)adcRaw * PWM_MAX / adcFull);
  analogWrite(PWM_PIN, pwmRaw);
  uint8_t  dutyPct = (uint8_t)((uint32_t)pwmRaw * 100 / PWM_MAX);
  float    vIn     = (adcRaw * VREF_NOMINAL) / adcFull;

  // 3) 节流打印
  uint32_t now = millis();
  if (now - lastLogMs >= LOG_INTERVAL_MS) {
    lastLogMs = now;
    if (dutyPct == lastDutyPct) {
      Serial.print("V_in=");
      Serial.print(vIn, 3);
      Serial.print(" V   adc=");
      Serial.print(adcRaw);
      Serial.print("   adcFull=");
      Serial.println(adcFull);
    } else {
      Serial.print("V_in=");
      Serial.print(vIn, 3);
      Serial.print(" V   duty=");
      Serial.print(dutyPct);
      Serial.print("%   adc=");
      Serial.print(adcRaw);
      Serial.print("   pwm_raw=");
      Serial.print(pwmRaw);
      Serial.print("   adcFull=");
      Serial.println(adcFull);
      lastDutyPct = dutyPct;
    }
  }

  // 简单周期 ≈ 10 ms（采样 + PWM + 串口）
  delay(10);
}

五、测试效果