ADC でセンサーを読む光センサー・ボリュームの電圧を数値にする

• 0〜3.3V の電圧を 12bit（0〜4095）の整数にする。3.3V ÷ 4096 ≒ 0.8mV が 1 目盛り
• ESP32-S3 では GPIO1〜10 が ADC1、GPIO11〜20 が ADC2。Wi-Fi を使うと ADC2 が読めないので ADC1 を使う
• Raspberry Pi 5 には ADC がない。アナログを読むなら ADS1115 などの I2C ADC モジュールか、ESP32 に読ませて送る

両端の足は逆につないでもかまいません（回す向きが逆になるだけ）。10kΩ のボリュームが標準です。

const int POT_PIN = 1;    // GPIO1（ADC1）

void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  int raw = analogRead(POT_PIN);              // 0〜4095
  float volts = raw * 3.3 / 4095.0;
  Serial.printf("raw=%4d  %.2fV\n", raw, volts);
  delay(200);
}

シリアルモニタで、つまみを回すと数値が 0〜4095 の間で動くのを確認します。ツール → シリアルプロッタにすると波形で見えます。

ESP32 の ADC は両端（0V 付近と 3.1V 以上）で精度が落ちます。正確な電圧が必要なら、補正済みの analogReadMilliVolts(pin) を使います。

CdS セルは「明るいと抵抗が小さく、暗いと大きくなる」抵抗です。抵抗値は直接読めないので、固定抵抗と直列にして分圧回路にし、電圧の変化として読みます。

• 明るい → CdS の抵抗が小さい → GPIO の電圧が上がる → 数値が大きい
• 暗い → CdS の抵抗が大きい → 電圧が下がる → 数値が小さい
• 固定抵抗は CdS の「普段の明るさでの抵抗値」に近い値にすると変化が大きく出る。10kΩ から始めて調整する
• CdS と固定抵抗を入れ替えると、明るいときに数値が小さくなる（どちらでもよい）

const int LIGHT_PIN = 2;   // GPIO2（ADC1）
const int LED_PIN = 4;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  int light = analogRead(LIGHT_PIN);
  Serial.println(light);
  digitalWrite(LED_PIN, light < 1500 ? HIGH : LOW);   // 暗くなったら点灯
  delay(100);
}

しきい値の 1500 は環境で変わります。まずシリアルで「明るいとき」「手で覆ったとき」の数値を見て、その中間を入れます。

• 何回か読んで平均する（10 回読んで ÷10）
• 移動平均：value = value * 0.9 + raw * 0.1 のように前回の値と混ぜるとなめらかになる
• ADC ピンと GND の間に 0.1μF のコンデンサ
• 配線を短くする。ブレッドボードの接触不良も原因になる

CoreS3 の Port B（G8 / G9）は ADC1 なので、Wi-Fi と同時に読めます。M5Stack の Light Unit や Angle Unit（ボリューム）を Port B に挿し、analogRead(8) で読みます（入力側が G8。ユニットによってはピン配置図で確認）。値は M5.Display.printf("%d", value) で画面に出せます。