Για τα έργα όπου απαιτείται μετατροπή αναλογικού σε ψηφιακό σήμα και ο χρησιμοποιούμενος μικροελεγκτής δεν έχει αυτήν την χωρητικότητα, είναι ενδιαφέρον να έχουμε αυτόν τον τύπο Ενότητα ADS1115, η οποία παρέχει ότι η δυνατότητα μετατροπής ADC με ακρίβεια 16-bit.
Επίσης, αυτό ηλεκτρονικό εξάρτημα μπορεί επίσης να είναι ενδιαφέρον να επεκταθεί το δυνατότητες μετατροπής, ακόμη και αν ο μικροελεγκτής που χρησιμοποιείτε για το έργο σας έχει τέτοια ικανότητα, αλλά χρειάζεστε κάτι άλλο.
Μετατροπείς A / D και D / A
Υπάρχουν δύο τύποι μετατροπείς σήματος θεμελιώδες, αν και υπάρχουν και άλλες μάρκες ικανές να κάνουν και τους δύο τύπους μετατροπής ταυτόχρονα. Αυτά είναι:
- CAD (Αναλογικός σε ψηφιακός μετατροπέας) ή ADC (Αναλογικός σε ψηφιακός μετατροπέας): είναι ένας τύπος συσκευής που μετατρέπει το αναλογικό σήμα σε ψηφιακό σήμα. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν δυαδικό κώδικα που κωδικοποιεί το αναλογικό σήμα. Για παράδειγμα, συσχετίζοντας μια δυαδική τιμή με μια συγκεκριμένη τάση ή τρέχουσα τιμή. Για παράδειγμα, με ανάλυση 4-bit μπορεί να κυμαίνεται από 0000 έως 1111 και θα μπορούσε να αντιστοιχεί στα 0v και 12v αντίστοιχα. Αν και αν χρησιμοποιηθεί ένα bit bit, μπορούν να μετρηθούν αρνητικές και θετικές τιμές.
- CDA (Digital to Analog Converter) ή DAC (Digital-to-Analog Converter): είναι μια συσκευή που κάνει το αντίθετο των παραπάνω, δηλαδή μετατρέπει δυαδικά δεδομένα σε αναλογικό ρεύμα ή σήμα τάσης.
Με αυτούς τους μετατροπείς είναι δυνατόν να περάσετε από έναν τύπο σήματος σε έναν άλλο, όπως θα δείτε στην περίπτωση του ADS1115, που θα αντιστοιχούσε στην πρώτη περίπτωση.
Σχετικά με το ADS1115
Το ADS1115 είναι μια μονάδα μετατροπής σήματος. Αυτό που κάνει είναι μετατροπή από αναλογικό σε ψηφιακό. Ίσως πιστεύετε ότι ο ίδιος ο πίνακας ανάπτυξης Arduino περιλαμβάνει ήδη εσωτερικούς ADC για να είναι σε θέση να κάνει αυτήν την εργασία όταν χρησιμοποιεί τις αναλογικές εισόδους και ότι μπορεί να είναι συμβατός με τα σήματα μικροελεγκτή.
Ναι, αυτό είναι σωστό, έχουν 6 ADC ανάλυσης 10-bit στα UNO, Mini και Nano. Αλλά με το ADS1115 προσθέτετε ένα άλλο με ένα Ανάλυση 16-bit, ανώτερο από το Arduino, εκτός από το ότι μπορεί να ελευθερώσει την υπόθεση Arduino. Δεκαπέντε από αυτά είναι για τη μέτρηση και ένα τελευταίο bit για το σήμα του αναλογικού σήματος, καθώς όπως γνωρίζετε, το αναλογικό σήμα μπορεί να είναι αρνητικό ή θετικό.
Επιπλέον, αυτή η ενότητα παρέχει όλα όσα χρειάζεστε, έτσι ώστε η χρήση της να είναι πολύ απλή. Για να το συνδέσετε στο Arduino σας μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το I2C, έτσι είναι πραγματικά απλό. Περιλαμβάνει ακόμη και μια καρφίτσα με ADDR με την οποία μπορείτε να επιλέξετε μία από τις 4 διαθέσιμες διευθύνσεις για αυτό το στοιχείο.
Από την άλλη πλευρά, πρέπει να καταλάβετε ότι το ADS1115 έχει δύο τρόπους μέτρησης, ο ένας είναι το διαφορικό και ένα άλλο που τελείωσε:
- Διαφορικός: χρησιμοποιεί δύο ADC για κάθε μέτρηση, μειώνοντας τον αριθμό των καναλιών σε 2, αλλά παρέχει ένα σαφές πλεονέκτημα, που είναι ότι μπορεί να μετρήσει αρνητικές τάσεις και δεν είναι τόσο ευάλωτο στον θόρυβο
- Το single τελείωσε: έχει τέσσερα κανάλια, μη χρησιμοποιώντας και τα δύο όπως στην προηγούμενη περίπτωση. Καθένα από τα κανάλια των 15 bit.
Εκτός από αυτούς τους τρόπους, περιλαμβάνει έναν τρόπο σύγκρισης στον οποίο δημιουργείται μια ειδοποίηση μέσω του Καρφίτσα ALRT όταν οποιοδήποτε από τα κανάλια υπερβαίνει μια τιμή κατωφλίου που μπορεί να διαμορφωθεί στον πηγαίο κώδικα του σκίτσου.
Αν θέλετε να το κάνετε μετρήσεις μικρότερες από 5v, αλλά με υψηλότερη ακρίβεια, πρέπει να γνωρίζετε ότι το ADS1115 διαθέτει PGA που μπορεί να ρυθμίσει την αύξηση τάσης από 6.144v σε 0.256v. Να θυμάστε πάντα ότι η μέγιστη τάση που μπορεί να μετρηθεί σε κάθε περίπτωση θα είναι η τάση τροφοδοσίας που χρησιμοποιείται (5v).
Pinout και φύλλο δεδομένων
Εάν θέλετε να δείτε όλες τις τεχνικές λεπτομέρειες του ADS1115 για να γνωρίζετε τα όριά του σε ηλεκτρονικό επίπεδο ή τις συνθήκες υπό τις οποίες μπορεί να λειτουργεί σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα φύλλα δεδομένων που μπορείτε να βρείτε στο διαδίκτυο. Για παράδειγμα, μπορείτε κατεβάστε το από το TI (TexasInstruments).
να το pinout και συνδεδεμένος, στο παρελθόν έχω ήδη σχολιάσει κάτι για το σήμα ALRT που περιλαμβάνει επίσης το ADDR. Αλλά έχει και άλλες ακίδες που πρέπει επίσης να γνωρίζετε για τη σωστή ενσωμάτωση με τον πίνακα Arduino ή για οποιαδήποτε άλλη περίπτωση. Οι καρφίτσες που διατίθενται στη μονάδα ADS1115 είναι:
- VDD: παροχή με 2v έως 5.5v. Μπορείτε να το τροφοδοτήσετε συνδέοντάς το στα 5v από την πλακέτα Arduino.
- GND: γειώστε ότι μπορείτε να συνδεθείτε στο GND της πλακέτας Arduino.
- SCL και SDA: καρφίτσες επικοινωνίας για το I2C. Σε αυτήν την περίπτωση πρέπει να πάνε στις κατάλληλες καρφίτσες σύμφωνα με το το μοντέλο arduino σας.
- ADDR: pin για τη διεύθυνση. Από προεπιλογή, συνδέεται με το GND, το οποίο δίνει τη διεύθυνση 0x48, αλλά μπορείτε να επιλέξετε άλλες διευθύνσεις:
- Συνδέθηκε με GND = 0x48
- Συνδέθηκε με VDD = 0x49
- Συνδέθηκε με SDA = 0x4A
- Συνδέθηκε με SCL = 0x4B
- ALRT: καρφίτσα ειδοποίησης
- Α0 έως Α3: αναλογικές καρφίτσες
Αν θέλετε να χρησιμοποιήσετε μονό άκρο Μπορείτε να συνδέσετε το αναλογικό ρεύμα ή την τάση που θέλετε να μετρήσετε μεταξύ GND και μία από τις 4 διαθέσιμες αναλογικές ακίδες.
Για σύνδεση μονό άκρο, απλώς συνδέουμε το φορτίο που θα μετρηθεί μεταξύ GND και μία από τις 4 διαθέσιμες ακίδες. Για διαφορική λειτουργία μπορείτε να συνδέσετε το φορτίο που θα μετρηθεί μεταξύ A0 και A1 ή μεταξύ A2 και A3, ανάλογα με το κανάλι που θέλετε να χρησιμοποιήσετε.
Ως παράδειγμα σύνδεσης στην περίπτωση του μια διαφορική λειτουργία ανάγνωσης, μπορείτε να δείτε την παραπάνω εικόνα. Σε αυτό χρησιμοποιούνται 1.5 μπαταρίες σε σειρά, προσθέτοντας 3v που συνδέονται μεταξύ A0 και A1 σε αυτήν την περίπτωση, έτσι ώστε η πλακέτα Arduino να μπορεί να μετρήσει τις τιμές τάσης που λαμβάνονται κάθε στιγμή μέσω του I2C. Προφανώς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε άλλο σήμα για τη μέτρηση, στην περίπτωση αυτή είναι μπαταρίες, αλλά μπορεί να είναι ό, τι θέλετε ...
Πού να αγοράσετε το ADS1115;
Αν θέλετε αγοράστε το ADS1115Θα πρέπει να γνωρίζετε ότι έχετε προετοιμάσει ενότητες για ενσωμάτωση με το Arduino σε αρκετά φτηνές τιμές. Μπορείτε να τα βρείτε σε πολλά εξειδικευμένα καταστήματα ηλεκτρονικών, καθώς και σε eBay, Aliexpress και Amazon. Για παράδειγμα:
Ενσωμάτωση με το Arduino
Για να ξεκινήσετε, το πρώτο πράγμα είναι εγκατάσταση βιβλιοθήκης που αντιστοιχεί στο ID του Arduino. Για αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το πιο διάσημο, αυτό του Adafruit. Για να το κάνετε αυτό, μπορείτε να ακολουθήσετε αυτά τα βήματα:
- Ανοίξτε το Arduino IDE
- Μεταβείτε στο μενού Σκίτσο
- Στη συνέχεια για να συμπεριλάβετε βιβλιοθήκη
- Διαχείριση βιβλιοθηκών
- Στην μηχανή αναζήτησης μπορείτε να αναζητήσετε Adafruit ADS1X15
- Κάντε κλικ στο Εγκατάσταση
Τώρα είστε έτοιμοι να ξεκινήσετε, μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στον κωδικό της εγκατεστημένης βιβλιοθήκης ή του διαθέσιμα παραδείγματα σε:
- Ανοίξτε το Arduino IDE
- Μεταβείτε στο Αρχείο
- Παραδείγματα
- Και στη λίστα αναζητήστε αυτά σε αυτήν τη βιβλιοθήκη ...
Μεταξύ των παραδειγμάτων θα δείτε και τα δύο για το λειτουργία σύγκρισης, λειτουργία διαφορικού και λειτουργία ενός άκρου. Μπορείτε να δείτε τα παραδείγματα για να αρχίσετε να τα χρησιμοποιείτε και να τα τροποποιήσετε ανάλογα με τις ανάγκες σας ή να γράψετε πιο περίπλοκο κώδικα. Για περισσότερες πληροφορίες, σας συμβουλεύω δωρεάν εισαγωγικό μάθημα σε PDF.
Σε διαφορική λειτουργία μπορώ να το χρησιμοποιήσω για τη μέτρηση μεταξύ + 5V και - 5V;