ADS1115: аналагава-лічбавы пераўтваральнік для Arduino

Для тых праектаў, дзе неабходна пераўтварэнне аналагавага ў лічбавы сігнал, а выкарыстоўваны мікракантролер не мае гэтай магутнасці, цікава мець гэты тып Модуль ADS1115, які забяспечвае магчымасць пераўтварэння АЦП з 16-бітнай дакладнасцю.

Таксама гэта электронны кампанент таксама можа быць цікава пашырыць магчымасці пераўтварэння, нават калі мікракантролер, які вы выкарыстоўваеце для свайго праекта, мае такую ​​магчымасць, але вам трэба нешта іншае.

A / D і D / A пераўтваральнікі

Існуе два тыпы пераўтваральнікі сігналаў фундаментальны, хаця ёсць і іншыя чыпы, здольныя адначасова выконваць абодва тыпы пераўтварэння. Гэтыя:

• CAD (аналага-лічбавы пераўтваральнік) або АЦП (аналага-лічбавы пераўтваральнік): гэта тып прылад, якія пераўтвараюць аналагавы сігнал у лічбавы. Для гэтага можна выкарыстоўваць двайковы код, які кадуе аналагавы сігнал. Напрыклад, асацыяцыя бінарнага значэння з пэўным значэннем напружання ці току. Напрыклад, з 4-бітным дазволам ён можа пераходзіць ад 0000 да 1111, і ён можа адпавядаць 0v і 12v адпаведна. Хоць калі выкарыстоўваецца знакавы біт, можна вымераць адмоўнае і станоўчае значэнні.
• CDA (лічбава-аналагавы пераўтваральнік) або ЦАП (лічбава-аналагавы пераўтваральнік): гэта прылада, якая робіць супрацьлегласць вышэйпаказанаму, гэта значыць пераўтварае бінарныя дадзеныя ў аналагавы сігнал току ці напружання.

З дапамогай гэтых пераўтваральнікаў можна перайсці ад аднаго тыпу сігналу да іншага, як вы ўбачыце ў выпадку ADS1115, што адпавядала б першаму выпадку.

Аб ADS1115

ADS1115 - гэта модуль пераўтваральніка сігналаў. Што гэта робіць пераўтварыць з аналагавага ў лічбавы. Вы можаце падумаць, што сама плата распрацоўшчыка Arduino ўжо ўключае ўнутраныя АЦП, каб мець магчымасць выконваць гэтую задачу пры выкарыстанні аналагавых уваходаў і што яны могуць быць сумяшчальныя з сігналамі мікракантролера.

Так, гэта дакладна, у іх ёсць 6 АЦП з 10-бітным дазволам у UNO, Mini і Nano. Але з ADS1115 вы дадаеце яшчэ адзін з 16-разраднае дазвол, пераўзыходзіць Arduino, акрамя таго, што ён можа вызваліць справу Arduino. Пятнаццаць з іх прызначаны для вымярэння і апошні біт для знака аналагавага сігналу, бо, як вядома, аналагавы сігнал можа быць адмоўным альбо станоўчым.

Акрамя таго, гэты модуль забяспечвае ўсё неабходнае, так што яго выкарыстанне вельмі простае. Каб падключыць яго да вашага Arduino вы можаце выкарыстоўваць I2CТак, што гэта сапраўды проста. Ён нават уключае штыфт з пазнакай ADDR, з дапамогай якога вы можаце выбраць адзін з 4-х адрасоў, даступных для гэтага кампанента.

З іншага боку, вы павінны разумець, што ADS1115 мае два рэжымы вымярэння, адзін з іх дыферэнцыял і яшчэ адзін сінгл скончыўся:

• Дыферэнцыяльны: ён выкарыстоўвае два АЦП для кожнага вымярэння, памяншаючы колькасць каналаў да 2, але забяспечвае відавочную перавагу ў тым, што ён можа вымяраць адмоўнае напружанне і не настолькі ўразлівы да шуму.
• Адзін скончыўся: ён мае чатыры каналы, не выкарыстоўваючы абодва, як у папярэднім выпадку. Кожны з 15-бітных каналаў.

У дадатак да гэтых рэжымаў ён уключае рэжым параўнання, у якім праз. Генеруецца папярэджанне Штыфт ALRT калі любы з каналаў перавышае парогавае значэнне, якое можна наладзіць у зыходным кодзе эскіза.

Калі вы хочаце зрабіць вымярэння менш за 5v, але з больш высокай дакладнасцю, вы павінны ведаць, што ADS1115 мае PGA, які можа рэгуляваць узмацненне напружання з 6.144v да 0.256v. Заўсёды маючы на ​​ўвазе, што максімальным напружаннем, якое можна вымераць у любым выпадку, будзе напружанне харчавання, якое выкарыстоўваецца (5 В).

Распінаванне і табліца дадзеных

Калі вы хочаце ўбачыць усе тэхнічныя дэталі ADS1115, каб ведаць яго межы на электронным узроўні альбо ўмовы, пры якіх ён можа працаваць у адпаведнасці з рэкамендацыямі вытворцы, вы можаце выкарыстоўваць табліцы дадзеных якія вы можаце знайсці ў сетцы. Напрыклад, вы можаце загрузіце гэта з TI (TexasInstruments).

да распіноўка і падлучаны, раней я ўжо нешта каментаваў пра сігнал ALRT, які таксама ўключае пра ADDR. Але ў яго ёсць і іншыя кантакты, якія вы таксама павінны ведаць для правільнай інтэграцыі з вашай платай Arduino альбо ў любым іншым выпадку. Штыфты, даступныя ў модулі ADS1115:

• VDD: пастаўка ад 2v да 5.5v. Вы можаце падключыць яго да харчавання, падключыўшы да платы Arduino 5 В.
• GND: зямля, якую можна падключыць да GND вашай платы Arduino.
• SCL і SDA: кантактныя кантакты для I2C. У гэтым выпадку яны павінны перайсці на адпаведныя шпількі ў адпаведнасці з ваша мадэль arduino.
• АДР: кантактны адрас. Па змаўчанні ён падключаецца да GND, які дае адрас 0x48, але вы можаце выбраць і іншыя адрасы:
  • Падключана да GND = 0x48
  • Падключана да VDD = 0x49
  • Падключана да SDA = 0x4A
  • Падключана да SCL = 0x4B
• СПАМУЖАЦЬ: штыфт папярэджання
• А0 да А3: аналагавыя шпількі

Калі вы хочаце выкарыстоўваць адзінкавы канец Вы можаце падключыць аналагавы ток ці напружанне, якое вы хочаце вымераць, паміж GND і адным з 4 даступных аналагавых кантактаў.

Для злучэння адзінкавы канец, мы проста падключаем нагрузку, якую трэба вымераць, паміж GND і адным з 4 даступных кантактаў. Для дыферэнцыяльнага рэжыму вы можаце падключыць нагрузку для вымярэння паміж A0 і A1 альбо паміж A2 і A3, у залежнасці ад канала, які вы хочаце выкарыстоўваць.

У якасці прыкладу сувязі ў выпадку дыферэнцыяльны рэжым чытання, вы можаце ўбачыць малюнак вышэй. У ім паслядоўна выкарыстоўваюцца 1.5 батарэі, дадаючы 3v, якія ў гэтым выпадку падключаюцца паміж A0 і A1, так што плата Arduino можа вымяраць значэнні напружання, атрыманыя ў кожны момант праз I2C. Відавочна, што вы можаце выкарыстоўваць любы іншы сігнал для вымярэння, у гэтым выпадку гэта батарэі, але гэта можа быць усё, што заўгодна ...

Дзе набыць ADS1115?

Калі вы хочаце, купіце ADS1115Вы павінны ведаць, што ў вас ёсць модулі, гатовыя да інтэграцыі з Arduino па даволі нізкіх коштах. Вы можаце знайсці іх у мностве спецыялізаваных крам электронікі, а таксама на eBay, Aliexpress і Amazon. Напрыклад:

• Пакет з 2 модуляў ADS1116
• Адзінкавы модуль ADS1115

Інтэграцыя з Arduino

Для пачатку, перш за ўсё ўсталяваць бібліятэку адпаведны вашай IDE Arduino. Для гэтага вы можаце выкарыстоўваць самы вядомы, які Адафрут. Для гэтага вы можаце выканаць наступныя дзеянні:

1. Адкрыйце IDE Arduino
2. Перайдзіце ў меню "Эскіз"
3. Потым уключыць бібліятэку
4. Кіраванне бібліятэкамі
5. У пошукавай сістэме вы можаце шукаць Adafruit ADS1X15
6. Націсніце на ўсталяваць

Цяпер вы гатовыя да запуску, вы можаце атрымаць доступ да кода ўсталяванай бібліятэкі альбо даступныя прыклады у:

1. Адкрыйце IDE Arduino
2. Перайдзіце ў файл
3. прыкладаў
4. А ў спісе шукайце тыя, што ёсць у гэтай бібліятэцы ...

Сярод прыкладаў вы ўбачыце як для рэжым кампаратара, дыферэнцыяльны рэжым і рэжым аднаго канца. Вы можаце ўбачыць прыклады, каб пачаць выкарыстоўваць іх і змяніць іх у адпаведнасці з вашымі патрэбамі, альбо напісаць больш складаны код. Для атрымання дадатковай інфармацыі я раю вам наш бясплатны ўступны курс у PDF.