ADS1115: analog-digital konverter til Arduino

For de projekter, hvor en konvertering fra analogt til digitalt signal er nødvendig, og den anvendte mikrokontroller ikke har denne kapacitet, er det interessant at have denne type ADS1115 modul, som giver denne ADC-konverteringsfunktion med 16-bit præcision.

Også dette elektronisk komponent det kan også være interessant at udvide konverteringsfunktioner, selvom den mikrocontroller, du bruger til dit projekt, har en sådan mulighed, men du har brug for noget andet.

A / D og D / A konvertere

Der er to typer af signalomformere grundlæggende, selvom der også er andre chips, der er i stand til at udføre begge typer konvertering på samme tid. Disse er:

• CAD (analog til digital konverter) eller ADC (analog til digital konverter): er en type enhed, der konverterer det analoge signal til et digitalt signal. For at gøre dette kan du bruge en binær kode, der koder det analoge signal. For eksempel at knytte en binær værdi til en bestemt spænding eller strømværdi. For eksempel kan den med 4-bit opløsning gå fra 0000 til 1111, og den kan svare til henholdsvis 0v og 12v. Selvom der bruges en tegnbit, kan negative og positive værdier måles.
• CDA (Digital til Analog Converter) eller DAC (Digital-til-Analog Converter): det er en enhed, der gør det modsatte af ovenstående, det vil sige, det omdanner binære data til et analogt strøm- eller spændingssignal.

Med disse konvertere er det muligt at passere fra en type signal til en anden, som du vil se i tilfældet med ADS1115, hvilket svarer til den første sag.

Om ADS1115

ADS1115 er et signalomformermodul. Hvad det gør er konvertere fra analog til digital. Du tror måske, at Arduino-udviklingskortet i sig selv allerede indeholder interne ADC'er for at være i stand til at udføre denne opgave, når du bruger de analoge indgange, og at de kan være kompatible med mikrokontrolsignalerne.

Ja, det er rigtigt, de har 6 10-bit ADC'er i UNO, Mini og Nano. Men med ADS1115 tilføjer du en anden med en 16-bit opløsning, overlegen i forhold til Arduino, ud over at kunne frigøre Arduino-sagen. Femten af ​​dem er til måling og en sidste bit til tegnet på det analoge signal, da det analoge signal som bekendt kan være negativt eller positivt.

Derudover giver dette modul alt, hvad du har brug for, så dets anvendelse er meget enkel. For at forbinde den til din Arduino du kan bruge I2C, så det er virkelig simpelt. Det inkluderer endda en stift mærket ADDR, som du kan vælge en af ​​de 4 adresser, der er tilgængelige for denne komponent.

På den anden side skal du forstå, at ADS1115 har to målemetoder, den ene er Differentialet og en anden sluttede singlen:

• Differentiale: den bruger to ADC'er til hver måling, hvilket reducerer antallet af kanaler til 2, men det giver en klar fordel, nemlig at den kan måle negative spændinger og ikke er så sårbar over for støj.
• Single sluttede: den har fire kanaler ved ikke at bruge begge som i det foregående tilfælde. Hver af 15-bit kanaler.

Ud over disse tilstande inkluderer den en komparatortilstand, hvor en alarm genereres gennem ALRT-pin når nogen af ​​kanalerne overstiger en tærskelværdi, der kan konfigureres i skildens kildekode.

Hvis du vil gøre målinger mindre end 5v, men med højere præcisioner, skal du vide, at ADS1115 har en PGA, der kan justere spændingsforstærkningen fra 6.144v til 0.256v. Husk altid, at den maksimale spænding, der under alle omstændigheder kan måles, vil være den anvendte forsyningsspænding (5v).

Pinout og datablad

Hvis du vil se alle de tekniske detaljer i ADS1115 for at kende dens grænser på et elektronisk niveau eller under hvilke betingelser den kan fungere i henhold til producentens anbefalinger, kan du bruge databladene som du kan finde på nettet. For eksempel kan du download dette fra TI (TexasInstruments).

til pinout og tilsluttet, tidligere har jeg allerede kommenteret noget om ALRT-signalet, der også inkluderer om ADDR. Men det har andre ben, som du også skal kende til en korrekt integration med dit Arduino-kort eller i ethvert andet tilfælde. De tilgængelige stifter på ADS1115-modulet er:

• VDD: leveres med 2 til 5.5 volt. Du kan tænde den ved at slutte den til 5v fra dit Arduino-kort.
• GND: grund, at du kan oprette forbindelse til GND på dit Arduino-kort.
• SCL og SDA: kommunikationsstifter til I2C. I dette tilfælde skal de gå til de relevante stifter i henhold til din arduino-model.
• ADDR: pin for adressen. Som standard opretter den forbindelse til GND, som giver adressen 0x48, men du kan vælge andre adresser:
  • Forbundet til GND = 0x48
  • Forbundet til VDD = 0x49
  • Forbundet til SDA = 0x4A
  • Forbundet til SCL = 0x4B
• ALRT: alarm pin
• A0 til A3: analoge ben

Hvis du vil bruge enkelt ende Du kan forbinde den analoge strøm eller spænding, du vil måle, mellem GND og en af ​​de 4 tilgængelige analoge ben.

Til forbindelse enkelt ende, vi forbinder blot belastningen, der skal måles, mellem GND og en af ​​de 4 tilgængelige ben. I differentieret tilstand kan du forbinde belastningen, der skal måles mellem A0 og A1 eller mellem A2 og A3, afhængigt af den kanal, du vil bruge.

Som et eksempel på forbindelse i tilfælde af en differentiel læsningstilstand, kan du se ovenstående billede. I det bruges 1.5 batterier i serie og tilføjer 3v, der er forbundet mellem A0 og A1 i dette tilfælde, så Arduino-kortet kan måle de spændingsværdier, der opnås i hvert øjeblik gennem I2C. Det er klart, at du kan bruge ethvert andet signal til at måle, i dette tilfælde er det batterier, men det kan være hvad du vil ...

Hvor kan jeg købe ADS1115?

Hvis du vil køb ADS1115Du skal vide, at du har moduler klar til at integrere med Arduino til ganske billige priser. Du kan finde dem i en lang række specialiserede elektronikbutikker såvel som på eBay, Aliexpress og Amazon. For eksempel:

• Pakke med 2 ADS1116 moduler
• Enkelt ADS1115 modul

Integration med Arduino

For at komme i gang er den første ting installer bibliotek svarende til din Arduino IDE. Til dette kan du bruge den mest berømte, den af Adafruit. For at gøre dette kan du følge disse trin:

1. Åbn Arduino IDE
2. Gå til menuen Skitse
3. Derefter for at inkludere bibliotek
4. Administrer biblioteker
5. I søgemaskinen kan du søge efter Adafruit ADS1X15
6. Klik på Installer

Nu er du klar til at starte, du kan få adgang til koden for det installerede bibliotek eller eksempler tilgængelige i:

1. Åbn Arduino IDE
2. Gå til File
3. Eksempler
4. Og på listen skal du kigge efter dem i dette bibliotek ...

Blandt eksemplerne kan du se begge for komparatortilstand, differentieret tilstand og single end-tilstand. Du kan se eksemplerne for at begynde at bruge dem og ændre dem efter dine behov eller skrive mere kompleks kode. For mere information, anbefaler jeg dig vores gratis introduktionskursus i PDF.