破解 🔌 充电假象！Meshtastic 电池电压校准全指南

在使用 Meshtastic 设备时，你可能会遇到一个奇怪的问题：即使设备使用的是电池供电，它仍然显示电源插头（🔌充电）图标，误以为正在使用外部电源/充电头。这一问题通常是由于 ADC 采样的电压超过了 4.2V，导致设备错误地判断其供电状态。

解决这一问题的关键是调整 ADC 系数（ADC Multiplier），确保设备正确计算电池电压。本教程将详细介绍：

• ADC 系数的工作原理
• 如何手动校准 ADC 系数
• 不同 Meshtastic 设备的默认 ADC 系数
• 如何调整 ADC 系数以解决误判外部供电的问题

在深入探讨如何校准 ADC 系数之前，我们需要先了解 ADC（模数转换器）的工作原理，以及为什么 Meshtastic 设备需要进行电压修正。

ADC（Analog-to-Digital Converter，模数转换器）是一种将模拟电压信号转换为数字信号的组件。在 Meshtastic 设备中，电池的电压是一个模拟信号，而设备的 MCU（微控制单元）无法直接读取该电压值。因此，ADC 会将这个电压转换成 MCU 可以理解的数字数据。

然而，嵌入式 MCU （如 nRF52、ESP32）处理的电压范围通常是 0-3.3V 或 0-1.1V，但锂电池的电压范围通常在 3.0V 至 4.2V 之间，远远超出 MCU 自带的 ADC 直接测量范围。如果直接连接电池，可能会导致 ADC 过载，甚至损坏芯片。

因此，设备设计时通常会在 ADC 输入端加入一个电阻分压电路来降低电池电压，使其落入 MCU 可测量的范围。

从数学上来说，这是一个映射关系，把 3.0V-4.2V 的电压范围映射到 0-3.3V 或 0-1.1V 的电压范围。

电阻分压如何影响 ADC 采样

分压电路的核心原理是通过两个电阻 R1 和 R2 将电池电压 $V_{BAT}$ 按比例分压，使得 ADC 读取到的电压 $V_{ADC}$ 处于安全范围。其计算公式如下：

$$
V_{ADC} = V_{BAT} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}
$$

其中：

• $V_{BAT}$ 是电池的实际电压；
• $V_{ADC}$ 是 ADC 读取的电压；
• $R_1$ 和 $R_2$ 是设备上用于分压的电阻。

由于每个 Meshtastic 设备型号的 R1 和 R2 可能不同，导致 ADC 读取到的电压与实际电池电压之间存在一个固定的比例关系。因此，为了让软件能够准确计算出真实的电池电压，我们需要一个 ADC 系数（ADC Multiplier） 来修正这个比例关系。

为了让 Meshtastic 设备能够正确计算电池电压，固件会使用一个系数 $ M $ 来修正 ADC 读取值，使其恢复到真实的电池电压：

$$
V_{计算出的电池电压} = V_{ADC} \times M
$$

其中：

• $V_{计算出的电池电压}$ 是计算出的电池电压；
• $V_{ADC}$ 是 ADC 实际测量到的电压；
• $M$（ADC 系数）是一个校正系数，取决于设备的分压电阻比值。

不同设备的分压电阻不同，因此 ADC 系数的默认值在不同设备上可能会有所不同。如果设备默认的 ADC 系数不准确，就会导致错误的电池电压计算，从而影响供电模式的判断。

在理想情况下，所有设备出厂时都会有一个合理的 ADC 系数。然而，在实际使用中，以下因素可能导致 ADC 系数不准确：

1. 硬件设计的公差
2. 固件默认值不适配特定设备：Meshtastic 适配了多种不同的硬件，固件的默认 ADC 系数可能并不适用于你的设备。
3. DIY 设备（如 fakeTec）需要根据实际使用的分压电阻参数来更改 ADC 系数

因此，为了确保 Meshtastic 设备能准确计算电池电压，我们可以手动调整 ADC 系数，使其符合设备的真实情况。

Meshtastic 设备的 ADC 校准流程

在 Meshtastic 设备上，电池电压是通过 ADC（模数转换器）读取并计算的。然而，由于不同设备的硬件设计存在差异，默认的 ADC 系数可能不适用于所有设备。如果 ADC 系数设置不正确，设备计算出的电池电压就会出现误差，从而导致错误的供电模式判断（例如，设备可能错误地认为正在使用外部电源）。

因此，我们需要手动校准 ADC 系数（multiplier），使其符合设备的实际情况。校准的基本流程包括 测量电池真实电压、查看设备计算的电池电压、，并将新值写入设备。下面我们将详细讲解每个步骤，并提供具体的操作方法。

校准前的准备

在进行 ADC 校准之前，需要做好充分的准备，以确保校准过程准确可靠。以下是校准前需要准备的事项：

第一，确保设备使用的是电池供电，而不是 USB 供电。在校准过程中，设备必须完全依赖电池供电，而不能连接 USB 线或外部电源。连接 USB 供电可能会影响 ADC 采样值，从而导致校准数据不准确。因此，在校准前，务必拔掉 USB 线，并确保设备仅通过电池供电运行。

第二，需要使用一块充满电的电池。理论上，锂电池在完全充满时，电压应该在 4.2V ±1% 之间。使用一块充满电的电池可以提供一个已知的稳定电压参考，避免由于电池电量变化导致的电压波动影响校准结果。因此，建议在校准前先将电池充满，并在测量时保证设备已经断开充电器。

第三，准备一台万用表，这将用来测量电池的电压值。

第四，开始前，请先记录当前设备的 ADC 系数，以便进行比较和调整。不同设备的默认 ADC 系数可能有所不同，因此，我们需要先查询当前的 ADC 系数，并记录它的初始值。

读取当前 ADC 系数

ADC 系数是设备用于计算电池电压的关键参数，不同型号的设备可能使用不同的默认值。以下是一些常见 Meshtastic 设备的默认 ADC 系数：

设备型号	默认 ADC 系数
chatter2	5.0
diy	1.85
esp32-s3-pico	3.1
heltec_v1 & v2	3.2
heltec_v3 & wsl_v3	4.9
heltec_wireless_paper	2.0
nano-g1-explorer	2.0
rak4631	1.73
tlora_t3s3_v1	2.11

如果设备的默认 ADC 系数不适合你的设备，可能会导致计算出的电池电压不准确，从而影响供电模式的判断。

方法 1：使用 Meshtastic 应用查询

1. 打开 Meshtastic App（适用于 Android 和 iOS）。
2. 进入 设备配置（Radio Configuration）。
3. 找到 电源（Power） 选项。
4. 在 ADC Multiplier Override 选项下，可以看到当前设备使用的 ADC 系数。

方法 2：使用 CLI 查询

如果你使用的是 Meshtastic 命令行工具（CLI），可以输入以下命令查询当前的 ADC 系数：

meshtastic --get power.adc_multiplier_override

终端会返回类似的结果：

power.adc_multiplier_override = 3.2

这表示当前设备的 ADC 系数是 3.2。请记录这个值，以便在后续步骤中进行调整。

读取设备计算出的电池电压

在 Meshtastic 设备中，你可以使用 App 或 CLI 查询当前设备计算出的电池电压，并与万用表测得的实际电池电压进行对比。

方法 1：使用 Meshtastic App 查询

1. 打开 Meshtastic App。
2. 进入 设备状态（Device Info） 页面。
3. 查找 电池电压（Battery Voltage）。
4. 例如，如果显示：

   Battery Voltage: 3.82V

   这表示设备当前计算出的电池电压是 3.82V。

方法 2：使用 CLI 查询

如果你使用的是命令行工具（CLI），可以输入以下命令：

meshtastic --get power.battery_voltage

终端可能返回：

power.battery_voltage = 3.82

这表示设备当前认为电池电压是 3.82V。请记录这个值，我们将在下一步使用它来计算新的 ADC 系数。

计算新的 ADC 系数

在 Meshtastic 设备上，ADC 系数（ADC Multiplier）决定了电池电压的计算精度。如果设备计算出的电池电压与实际测量值存在误差，就需要调整 ADC 系数，使其更加准确。我们可以使用两种方法进行计算：

1. Meshtastic 官方提供的 ADC 计算器（推荐），适合新手，不需要手动计算。
2. 手动计算 ADC 系数，适合高级用户，可在无网络环境下操作。

方法 1：使用 Meshtastic ADC 计算器（推荐）

Meshtastic 提供了一个 ADC 计算器，可以自动计算新的 ADC 系数。这个方法简单易用，适合大多数用户。校准步骤如下：

步骤 1：充满电池

首先，将电池完全充满。根据设备不同，充满电的状态指示方式可能不同，但充满电时电压应为 4.2V ±1%。请确保设备已充满电后再进行校准。

步骤 2：检查设备显示的电池电量百分比

在 Meshtastic App 或设备屏幕上，找到 Battery Charge Percent（电池电量百分比），通常会显示类似：

B 3.82V 60%

其中，60% 就是电池电量百分比，当前计算出的电池电压是 3.82V。

如果电池电量百分比未显示，说明设备当前的 Operative ADC Multiplier 系数过高，需要降低它的数值（推荐每次降低 0.1），直到设备能正确显示电池百分比。

步骤 3：输入数据到 ADC 计算器

1. 打开 Meshtastic 官方 ADC 计算器：
   Meshtastic Power Configuration - Calibration Process
2. 在电池电量百分比输入设备显示的电池电量百分比（例如 60%）。
3. 在 Current ADC Multiplier 输入设备当前使用的 ADC 系数（例如 5.0）。
4. 点击 Calculate 按钮，计算器会自动计算新的 Operative ADC Multiplier，并在 Calculated New Operative ADC Multiplier 处显示新数值（例如 5.42）。
5. 记下计算出的新 ADC 系数，后续我们会将其应用到设备，以确保电池电压计算准确。

方法 2：手动计算 ADC 系数

如果无法使用 ADC 计算器，你也可以手动计算新的 ADC 系数。步骤如下：

收集数据

1. 使用万用表测量电池的真实电压（例如 4.2V）。
2. 查看设备计算出的电池电压（例如 3.82V）。
3. 记录当前设备的 ADC 系数（例如 3.2）。

使用公式计算新的 ADC 系数

$$
\text{新系数} = \text{当前 ADC 系数} \times \frac{\text{真实电池电压}}{\text{设备计算的电压}}
$$

将数据代入：
$$
\text{新 ADC 系数} = 3.2 \times \frac{4.2}{3.82}
$$

$$
\text{新 ADC 系数} = 3.52
$$

对于大多数用户，推荐使用 Meshtastic ADC 计算器，因为它简单直观，不需要手动计算。如果你更喜欢理解计算过程，可以使用手动方法。

设置新的 ADC 系数

方法 1：在 Meshtastic App 中修改

1. 打开 Meshtastic App。
2. 进入 设备配置（Radio Configuration）。
3. 选择 电源（Power） 选项。
4. 找到 ADC Multiplier Override。
5. 输入新的 ADC 系数（例如 3.52）。
6. 保存设置并重启设备。

方法 2：使用 CLI 设置

输入以下命令将新的 ADC 系数应用到设备：

meshtastic --set power.adc_multiplier_override 3.52

然后重启设备：

meshtastic --reboot

设备重启后，新的 ADC 系数将生效。