ADS1115: ממיר אנלוגי-דיגיטלי לארדואינו

עבור אותם פרויקטים בהם יש צורך בהמרת אותות אנלוגיים לדיגיטליים, ולמיקרו-בקר המשמש אין יכולת זו, מעניין שיהיה סוג זה מודול ADS1115, המספק את יכולת ההמרה של ADC בדיוק של 16 סיביות.

כמו כן, זה רכיב אלקטרוני יכול להיות גם מעניין להרחיב את יכולות המרה, גם אם למיקרו-בקר שאתה משתמש בפרויקט שלך יש יכולת כזו, אבל אתה צריך משהו אחר.

ממירי A / D ו- D / A

ישנם שני סוגים של ממירי אותות בסיסי, אם כי ישנם גם שבבים אחרים המסוגלים לבצע את שני סוגי ההמרות בו זמנית. אלו הם:

• CAD (ממיר אנלוגי לדיגיטלי) או ADC (ממיר אנלוגי לדיגיטלי): הוא סוג של מכשיר הממיר את האות האנלוגי לאות דיגיטלי. לשם כך תוכלו להשתמש בקוד בינארי המקודד את האות האנלוגי. לדוגמא, שיוך ערך בינארי למתח או לערך זרם ספציפי. לדוגמה, ברזולוציה של 4 סיביות היא יכולה לעבור בין 0000 ל -1111, והיא יכולה להתאים ל- 0v ו- 12v בהתאמה. אם כי אם משתמשים בסימן ביט, ניתן למדוד ערכים שליליים וחיוביים.
• CDA (ממיר דיגיטלי לאנלוגי) או DAC (ממיר דיגיטלי לאנלוגי): זהו מכשיר שעושה את ההפך מהאמור לעיל, כלומר הוא הופך נתונים בינאריים לזרם או אות מתח אנלוגי.

עם הממירים הללו ניתן לעבור מסוג אות אחד למשנהו, כפי שתראו במקרה של ADS1115, אשר יתאים למקרה הראשון.

אודות ה- ADS1115

ה- ADS1115 הוא מודול ממיר אות. מה שזה עושה זה להמיר מאנלוגי לדיגיטלי. אתה עשוי לחשוב שלוח הפיתוח של Arduino עצמו כבר כולל ADC פנימי כדי להיות מסוגל לבצע משימה זו בעת שימוש בכניסות האנלוגיות ושהם יכולים להיות תואמים לאותות המיקרו-בקר.

כן, נכון, יש להם 6 ADC ברזולוציית 10 סיביות ב- UNO, Mini ו- Nano. אבל עם ADS1115 אתה מוסיף עוד אחד עם רזולוציה של 16 סיביות, עדיף על הארדואינו, בנוסף לאפשרות לשחרר את תיק הארדואינו. XNUMX מהם מיועדים למדידה ומעט אחרון לסימן האות האנלוגי, שכן כידוע, האות האנלוגי יכול להיות שלילי או חיובי.

בנוסף, מודול זה מספק את כל מה שאתה צריך, כך שהשימוש בו יהיה פשוט מאוד. כדי לחבר אותו לארדואינו שלך אתה יכול להשתמש ב- I2C, כך זה ממש פשוט. הוא כולל אפילו סיכה המסומנת כ- ADDR באמצעותה תוכלו לבחור אחת מ -4 הכתובות הזמינות לרכיב זה.

מצד שני, עליכם להבין כי ל- ADS1115 שני מצבי מדידה, האחד הוא ההפרש ועוד סינגל הסתיים:

• דִיפֵרֶנציִאָלִי: היא משתמשת בשני ADCs לכל מדידה, מה שמקטין את מספר הערוצים ל -2, אך הוא מספק יתרון ברור, שהוא יכול למדוד מתחים שליליים ואינו פגיע לרעש.
• סינגל הסתיים: יש לו ארבעה ערוצים בכך שאינו משתמש בשניהם כמו במקרה הקודם. כל אחד מערוצי ה- 15 סיביות.

בנוסף למצבים אלה, הוא כולל מצב השוואה בו נוצרת התראה דרך ה- סיכת ALRT כאשר כל אחד מהערוצים חורג מערך סף שניתן להגדיר בקוד המקור של הסקיצה.

אם אתה רוצה לעשות מדידות פחות מ 5 v, אך עם דיוק גבוה יותר, עליך לדעת כי ל- ADS1115 יש PGA שיכול להתאים את רווח המתח מ- 6.144 וולט ל- 0.256 וולט. זכור תמיד שהמתח המרבי שניתן למדוד בכל מקרה יהיה מתח אספקת החשמל המשמש (5 וולט).

Pinout וגליון נתונים

אם ברצונך לראות את כל הפרטים הטכניים של ה- ADS1115 כדי לדעת את גבולותיה ברמה האלקטרונית או את התנאים שבהם הוא יכול לפעול על פי המלצות היצרן, תוכל להשתמש גליונות הנתונים שתוכלו למצוא ברשת. לדוגמה, אתה יכול הורד את זה מ- TI (טקסס אינסטרומנטס).

כדי הפינאוט ומחובר, בעבר כבר הגבתי משהו על אות ALRT שכולל גם בערך ADDR. אבל יש לו סיכות אחרות שכדאי לדעת על שילוב נכון עם לוח Arduino שלך או לכל מקרה אחר. הפינים הזמינים במודול ADS1115 הם:

• VDD: מספק 2V ל 5.5V. אתה יכול להפעיל אותו על ידי חיבורו ל -5 וולט מלוח הארדואינו שלך.
• GND: קרקע שתוכל להתחבר ל- GND של לוח Arduino שלך.
• SCL ו- SDA: סיכות תקשורת ל- I2C. במקרה זה עליהם ללכת לסיכות המתאימות בהתאם דגם הארדואינו שלך.
• ADDR: להצמיד את הכתובת. כברירת מחדל הוא מתחבר ל- GND, שנותן את הכתובת 0x48, אך אתה יכול לבחור כתובות אחרות:
  • מחובר ל- GND = 0x48
  • מחובר ל- VDD = 0x49
  • מחובר ל- SDA = 0x4A
  • מחובר ל- SCL = 0x4B
• ALRT: סיכת התראה
• A0 עד A3: סיכות אנלוגיות

אם אתה רוצה להשתמש קצה יחיד אתה יכול לחבר את הזרם האנלוגי או המתח שברצונך למדוד בין GND לבין אחד מ -4 הפינים האנלוגיים הזמינים.

לחיבור קצה יחידאנו פשוט מחברים את העומס שיימדד בין GND לבין אחד מ -4 הפינים הזמינים. למצב דיפרנציאלי תוכלו לחבר את העומס למדידה בין A0 ל- A1 או בין A2 ל- A3, תלוי בערוץ בו תרצו להשתמש.

כדוגמא לחיבור במקרה של מצב קריאה דיפרנציאלי, אתה יכול לראות את התמונה לעיל. בתוכו 1.5 סוללות משמשות בסדרה, ומוסיפות 3v המחוברים בין A0 ל- A1 במקרה זה כך שלוח הארדואינו יכול למדוד את ערכי המתח המתקבלים בכל רגע דרך ה- I2C. ברור שאתה יכול להשתמש בכל אות אחר כדי למדוד, במקרה זה הם סוללות, אבל זה יכול להיות מה שאתה רוצה ...

היכן ניתן לרכוש את ADS1115?

אם אתה רוצה קנה את ADS1115אתה צריך לדעת שיש לך מודולים מוכנים להשתלב עם Arduino במחירים זולים למדי. אתה יכול למצוא אותם במספר רב של חנויות אלקטרוניקה מתמחות, כמו גם ב- eBay, Aliexpress ו- Amazon. לדוגמה:

• חבילה של 2 מודולים ADS1116
• מודול ADS1115 יחיד

שילוב עם ארדואינו

כדי להתחיל, הדבר הראשון הוא להתקין ספרייה תואם ב- Arduino IDE שלך. לשם כך, אתה יכול להשתמש במפורסם ביותר, זה של אדאפרוט. לשם כך, תוכל לבצע את השלבים הבאים:

1. פתח את Arduino IDE
2. עבור לתפריט סקיצה
3. ואז לכלול ספרייה
4. נהל ספריות
5. במנוע החיפוש תוכלו לחפש את Adafruit ADS1X15
6. לחץ על התקן

כעת אתה מוכן להתחיל, תוכל לגשת לקוד הספרייה המותקנת או ל- דוגמאות זמינות ב:

1. פתח את Arduino IDE
2. עבור לקובץ
3. דוגמאות
4. וברשימה חפש את אלה בספרייה זו ...

בין הדוגמאות תוכלו לראות את שניהם עבור מצב השוואה, מצב דיפרנציאלי ומצב קצה יחיד. אתה יכול לראות את הדוגמאות כדי להתחיל להשתמש בהן ולשנות אותן בהתאם לצרכים שלך או לכתוב קוד מורכב יותר. לקבלת מידע נוסף, אני ממליץ לך שלנו קורס היכרות בחינם ב- PDF.