ADS1115: محول تناظري رقمي لاردوينو

بالنسبة للمشاريع التي يكون فيها التحويل من الإشارات التناظرية إلى الرقمية أمرًا ضروريًا ، ولا يتمتع المتحكم الدقيق المستخدم بهذه السعة ، فمن المثير للاهتمام أن يكون لديك هذا النوع من وحدة ADS1115، والذي يوفر إمكانية تحويل ADC بدقة 16 بت.

هذا ايضا مكون إلكتروني قد يكون من المثير للاهتمام أيضًا توسيع نطاق قدرات التحويل، حتى لو كان المتحكم الدقيق الذي تستخدمه لمشروعك يتمتع بهذه الإمكانية ولكنك تحتاج إلى شيء آخر.

محولات A / D و D / A

هناك نوعان من محولات الإشارة أساسي ، على الرغم من وجود شرائح أخرى قادرة على إجراء كلا النوعين من التحويل في نفس الوقت. هؤلاء هم:

• CAD (محول تناظري إلى رقمي) أو ADC (محول تناظري إلى رقمي): نوع من الأجهزة يحول الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام رمز ثنائي يقوم بترميز الإشارة التناظرية. على سبيل المثال ، ربط قيمة ثنائية بجهد معين أو قيمة تيار. على سبيل المثال ، مع دقة 4 بت ، يمكن أن تنتقل من 0000 إلى 1111 ، ويمكن أن تتوافق مع 0v و 12 v على التوالي. على الرغم من أنه في حالة استخدام بت إشارة ، يمكن قياس القيم السالبة والموجبة.
• CDA (محول رقمي إلى تناظري) أو DAC (محول من رقمي إلى تناظري): هو جهاز يقوم بعكس ما سبق ، أي أنه يحول البيانات الثنائية إلى تيار تناظري أو إشارة جهد.

باستخدام هذه المحولات ، من الممكن الانتقال من نوع إشارة إلى نوع آخر ، كما سترى في حالة ADS1115، وهو ما يتوافق مع الحالة الأولى.

حول ADS1115

ADS1115 هو وحدة تحويل إشارة. ما يفعله هو تحويل من التناظرية إلى الرقمية. قد تعتقد أن لوحة تطوير Arduino نفسها تتضمن بالفعل ADCs داخلية لتتمكن من القيام بهذه المهمة عند استخدام المدخلات التناظرية وأنها يمكن أن تكون متوافقة مع إشارات وحدة التحكم الدقيقة.

نعم ، هذا صحيح ، لديهم 6 ADCs بدقة 10 بت في UNO و Mini و Nano. ولكن مع ADS1115 يمكنك إضافة أخرى بملحق دقة 16 بت، متفوقة على Arduino ، بالإضافة إلى قدرتها على تحرير علبة Arduino. خمسة عشر منهم للقياس والجزء الأخير لإشارة الإشارة التناظرية ، كما تعلمون ، يمكن أن تكون الإشارة التناظرية سلبية أو موجبة.

بالإضافة إلى ذلك ، توفر هذه الوحدة كل ما تحتاجه ، بحيث يكون استخدامها بسيطًا جدًا. لتوصيله بـ Arduino الخاص بك يمكنك استخدام I2Cولذلك انها حقا بسيطة. حتى أنه يشتمل على دبوس مميز بعلامة ADDR يمكنك من خلاله تحديد أحد العناوين الأربعة المتاحة لهذا المكون.

من ناحية أخرى ، عليك أن تفهم أن ADS1115 له وضعان للقياس ، أحدهما التفاضل والآخر المنتهي:

• الفارق: يستخدم جهازي ADC لكل قياس ، مما يقلل عدد القنوات إلى 2 ، لكنه يوفر ميزة واضحة ، وهي أنه يمكنه قياس الفولتية السالبة وليس عرضة للضوضاء.
• انتهى واحد: لها أربع قنوات بعدم استخدام كلاهما كما في الحالة السابقة. كل قناة من 15 بت.

بالإضافة إلى هذه الأوضاع ، فإنه يتضمن وضع المقارنة الذي يتم فيه إنشاء تنبيه من خلال دبوس ALRT عندما تتجاوز أي قناة قيمة عتبة يمكن تكوينها في الكود المصدري للرسم.

إذا كنت تريد أن تفعل قياسات أقل من 5 فولت، ولكن بدقة أعلى ، يجب أن تعلم أن ADS1115 يحتوي على PGA يمكنه ضبط كسب الجهد من 6.144 فولت إلى 0.256 فولت. ضع في اعتبارك دائمًا أن الحد الأقصى للجهد الذي يمكن قياسه في أي حال سيكون جهد الإمداد المستخدم (5 فولت).

Pinout وورقة البيانات

إذا كنت تريد الاطلاع على جميع التفاصيل الفنية لجهاز ADS1115 لمعرفة حدوده على المستوى الإلكتروني أو الظروف التي يمكن أن يعمل بموجبها وفقًا لتوصيات الشركة المصنعة ، فيمكنك استخدام أوراق البيانات التي يمكنك أن تجدها على الشبكة. على سبيل المثال ، يمكنك تحميل هذا من TI (شركة Texas Instruments).

إلى pinout ومتصل ، سبق أن علقت بالفعل على شيء ما حول إشارة ALRT التي تتضمن أيضًا حول ADDR. ولكنه يحتوي على دبابيس أخرى يجب أن تعرفها أيضًا للتكامل الصحيح مع لوحة Arduino أو في أي حالة أخرى. المسامير المتوفرة في وحدة ADS1115 هي:

• VDD: مزود ب 2 فولت إلى 5.5 فولت. يمكنك تشغيله عن طريق توصيله بجهد 5 فولت من لوحة Arduino.
• GND: الأرض التي يمكنك توصيلها بـ GND للوحة Arduino.
• SCL و SDA: دبابيس الاتصال لـ I2C. في هذه الحالة ، يجب أن يذهبوا إلى المسامير المناسبة وفقًا لـ نموذج اردوينو الخاص بك.
• ADDR: دبوس العنوان. بشكل افتراضي ، يتصل بـ GND ، والذي يعطي العنوان 0x48 ، ولكن يمكنك اختيار عناوين أخرى:
  • متصل بـ GND = 0x48
  • متصل بـ VDD = 0x49
  • متصل بـ SDA = 0x4A
  • متصل بـ SCL = 0x4B
• بديل: دبوس التنبيه
• A0 إلى A3: دبابيس التناظرية

إذا كنت تريد استخدام نهاية واحدة يمكنك توصيل التيار التناظري أو الجهد الذي تريد قياسه بين GND وواحد من 4 دبابيس تناظرية متوفرة.

للاتصال نهاية واحدة، نقوم ببساطة بتوصيل الحمل المراد قياسه بين GND وأحد المسامير الأربعة المتاحة. بالنسبة للوضع التفاضلي ، يمكنك توصيل الحمل المراد قياسه بين A4 و A0 أو بين A1 و A2 ، حسب القناة التي تريد استخدامها.

كمثال على الاتصال في حالة وضع القراءة التفاضلية، تستطيع أن ترى الصورة أعلاه. يتم استخدام 1.5 بطارية في سلسلة ، مضيفة 3 فولت متصلة بين A0 و A1 في هذه الحالة بحيث يمكن للوحة Arduino قياس قيم الجهد التي تم الحصول عليها في كل لحظة من خلال I2C. من الواضح أنه يمكنك استخدام أي إشارة أخرى للقياس ، في هذه الحالة هي بطاريات ، ولكن يمكن أن تكون ما تريد ...

من أين تشتري ADS1115؟

إذا كنت تريد شراء ADS1115يجب أن تعلم أن لديك وحدات جاهزة للتكامل مع Arduino بأسعار رخيصة جدًا. يمكنك العثور عليها في العديد من متاجر الإلكترونيات المتخصصة ، وكذلك على eBay و Aliexpress و Amazon. على سبيل المثال:

• حزمة من وحدتين ADS2
• وحدة ADS1115 واحدة

التكامل مع اردوينو

للبدء ، فإن أول شيء هو تثبيت المكتبة المطابق في Arduino IDE الخاص بك. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام أشهر ملفات Adafruit. للقيام بذلك ، يمكنك اتباع الخطوات التالية:

1. افتح Arduino IDE
2. اذهب إلى قائمة Sketch
3. ثم لتشمل المكتبة
4. إدارة المكتبات
5. في محرك البحث يمكنك البحث عن Adafruit ADS1X15
6. انقر فوق تثبيت

أنت الآن جاهز للبدء ، يمكنك الوصول إلى رمز المكتبة المثبتة أو ملف الأمثلة المتاحة في:

1. افتح Arduino IDE
2. انتقل إلى ملف
3. أمثلة
4. وفي القائمة ابحث عن تلك الموجودة في هذه المكتبة ...

من بين الأمثلة التي سترى كلاهما لـ وضع المقارنة والوضع التفاضلي ووضع النهاية الفردية. يمكنك رؤية الأمثلة لبدء استخدامها وتعديلها وفقًا لاحتياجاتك أو كتابة تعليمات برمجية أكثر تعقيدًا. لمزيد من المعلومات ، أنصحك لدينا دورة تمهيدية مجانية بصيغة PDF.