ADS1115: analogno-digitalni pretvarač za Arduino

Za one projekte kod kojih je neophodna pretvorba analognog u digitalni signal, a korišteni mikrokontroler nema taj kapacitet, zanimljivo je imati ovu vrstu ADS1115 modul, koji pruža mogućnost ADC konverzije sa 16-bitnom preciznošću.

Takođe, ovo elektronička komponenta takođe može biti zanimljivo proširiti mogućnosti konverzije, čak i ako mikrokontroler koji koristite za svoj projekt ima takvu mogućnost, ali trebate nešto drugo.

A / D i D / A pretvarači

Postoje dve vrste pretvarači signala osnovni, iako postoje i drugi čipovi sposobni za istovremeno izvršavanje obje vrste konverzije. Ovo su:

• CAD (analogno u digitalni pretvarač) ili ADC (analogno u digitalni pretvarač): je vrsta uređaja koji pretvara analogni signal u digitalni signal. Da biste to učinili, možete koristiti binarni kod koji kodira analogni signal. Na primjer, pridruživanje binarne vrijednosti određenoj vrijednosti napona ili struje. Na primjer, s 4-bitnom rezolucijom može ići od 0000 do 1111 i mogao bi odgovarati 0v i 12v. Iako se koristi znakovni bit, mogu se izmjeriti negativne i pozitivne vrijednosti.
• CDA (digitalno-analogni pretvarač) ili DAC (digitalno-analogni pretvarač): to je uređaj koji radi suprotno od gore navedenog, odnosno pretvara binarne podatke u analogni signal struje ili napona.

Pomoću ovih pretvarača moguće je prelaziti s jedne vrste signala na drugu, kao što ćete vidjeti u slučaju ADS1115, što bi odgovaralo prvom slučaju.

O ADS1115

ADS1115 je modul pretvarača signala. Ono što radi je pretvoriti iz analognog u digitalni. Možda mislite da sama razvojna ploča Arduino već uključuje interne ADC-ove da bi mogli obaviti ovaj zadatak kada koriste analogne ulaze i da mogu biti kompatibilni sa signalima mikrokontrolera.

Da, to je tačno, oni imaju 6 10-bitnih ADC-a u UNO-u, Mini-u i Nano-u. Ali s ADS1115 dodajete još jedan s 16-bitna rezolucija, superiorniji od Arduina, pored toga što je mogao osloboditi slučaj Arduino. Petnaest ih je za mjerenje i posljednji bit za znak analognog signala, jer kao što znate, analogni signal može biti negativan ili pozitivan.

Uz to, ovaj modul pruža sve što vam je potrebno, tako da je njegova upotreba vrlo jednostavna. Da ga povežete sa svojim Arduinom možete koristiti I2C, tako da stvarno je jednostavno. Uključuje čak i pin s oznakom ADDR pomoću kojeg možete odabrati jednu od 4 adrese dostupne za ovu komponentu.

S druge strane, morate shvatiti da ADS1115 ima dva načina mjerenja, jedan je diferencijal i još jedan singl završio:

• Diferencijal: koristi dva ADC-a za svako mjerenje, smanjujući broj kanala na 2, ali pruža jasnu prednost, koja je u tome što može mjeriti negativne napone i nije podložna buci.
• Samac završen: ima četiri kanala ne upotrebljavajući oba kao u prethodnom slučaju. Svaki od 15-bitnih kanala.

Pored ovih načina, uključuje i način usporedbe u kojem se upozorenje generira putem ALRT pin kada bilo koji od kanala premaši graničnu vrijednost koja se može konfigurirati u izvornom kodu skice.

Ako želite to učiniti mjerenja manja od 5v, ali uz veće preciznosti, trebali biste znati da ADS1115 ima PGA koji može prilagoditi pojačanje napona sa 6.144v na 0.256v. Uvijek imajući na umu da će maksimalni napon koji se u svakom slučaju može izmjeriti biti korišteni napon napajanja (5v).

Pinout i tablica podataka

Ako želite vidjeti sve tehničke detalje ADS1115 da biste znali njegova ograničenja na elektroničkom nivou ili uvjete pod kojima može raditi u skladu s preporukama proizvođača, možete koristiti tabele podataka koje možete pronaći na mreži. Na primjer, možete preuzmite ovo sa TI (TexasInstruments).

para pinout i spojen, prethodno sam već komentirao nešto o ALRT signalu koji također uključuje i ADDR. Ali ima i druge pinove koje biste trebali znati i za ispravnu integraciju sa vašom Arduino pločom ili za bilo koji drugi slučaj. Igle dostupne na modulu ADS1115 su:

• VDD: napajanje sa 2v do 5.5v. Možete ga napajati povezivanjem na 5v sa vaše Arduino ploče.
• GND: tlo koje možete povezati na GND vaše Arduino ploče.
• SCL i SDA: komunikacijske igle za I2C. U ovom slučaju moraju otići na odgovarajuće čiode prema vaš arduino model.
• ADDR: pin za adresu. Prema zadanim postavkama povezuje se s GND-om, koji daje adresu 0x48, ali možete odabrati druge adrese:
  • Spojeno na GND = 0x48
  • Spojen na VDD = 0x49
  • Spojen na SDA = 0x4A
  • Spojen na SCL = 0x4B
• ALRT: klin za uzbunu
• A0 do A3: analogni pinovi

Ako želite koristiti jedan kraj Možete povezati analognu struju ili napon koji želite izmjeriti između GND i jednog od 4 dostupna analogna pina.

Za vezu jedan kraj, jednostavno povežemo opterećenje koje se mjeri između GND i jednog od 4 dostupna pina. Za diferencijalni način rada možete povezati opterećenje koje se mjeri između A0 i A1 ili između A2 i A3, ovisno o kanalu koji želite koristiti.

Kao primjer veze u slučaju diferencijalni način očitavanja, možete vidjeti gornju sliku. U njemu se koristi 1.5 baterija u seriji, dodajući 3v koji su u ovom slučaju povezani između A0 i A1, tako da ploča Arduino može mjeriti vrijednosti napona dobivene u svakom trenutku putem I2C. Očito možete koristiti bilo koji drugi signal za mjerenje, u ovom slučaju to su baterije, ali to može biti sve što želite ...

Gdje kupiti ADS1115?

Ako želite kupite ADS1115Trebali biste znati da imate module pripremljene za integraciju s Arduinom po prilično jeftinim cijenama. Možete ih pronaći u mnoštvu specijaliziranih prodavnica elektronike, kao i na eBayu, Aliexpressu i Amazonu. Na primjer:

• Paket od 2 modula ADS1116
• Pojedinačni modul ADS1115

Integracija s Arduinom

Za početak, prva stvar je instalirati biblioteku odgovara vašem Arduino IDE-u. Da biste to učinili, možete koristiti najpoznatiju, onu adafruit. Da biste to učinili, možete slijediti ove korake:

1. Otvorite Arduino IDE
2. Idite na meni Skica
3. Zatim uključiti biblioteku
4. Upravljanje bibliotekama
5. U pretraživaču možete pretraživati ​​Adafruit ADS1X15
6. Kliknite Instaliraj

Sada ste spremni za početak, možete pristupiti kodu instalirane biblioteke ili dostupni primjeri i:

1. Otvorite Arduino IDE
2. Idite na File
3. Primjeri
4. A na popisu potražite one u ovoj biblioteci ...

Među primjerima ćete vidjeti oba za način komparatora, diferencijalni način i jednostruki režim. Možete vidjeti primjere kako biste ih počeli koristiti i mijenjati prema vašim potrebama ili pisati složeniji kod. Za više informacija, savjetujem vam naše besplatan uvodni kurs u PDF-u.