ADS1115: penukar analog-digital untuk Arduino

Untuk projek-projek di mana penukaran dari isyarat analog ke digital diperlukan, dan mikrokontroler yang digunakan tidak mempunyai kapasiti ini, adalah menarik untuk memiliki jenis ini Modul ADS1115, yang memberikan kemampuan penukaran ADC dengan ketepatan 16-bit.

Juga, ini komponen elektronik mungkin juga menarik untuk memanjangkan keupayaan penukaran, walaupun pengawal mikro yang anda gunakan untuk projek anda mempunyai kemampuan seperti itu tetapi anda memerlukan sesuatu yang lain.

Penukar A / D dan D / A

Terdapat dua jenis penukar isyarat asas, walaupun ada juga cip lain yang mampu melakukan kedua-dua jenis penukaran pada masa yang sama. Ini adalah:

• CAD (Penukar Analog ke Digital) atau ADC (Penukar Analog ke Digital): adalah sejenis peranti yang menukar isyarat analog menjadi isyarat digital. Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan kod binari yang menyandikan isyarat analog. Contohnya, mengaitkan nilai binari dengan nilai voltan atau arus tertentu. Sebagai contoh, dengan resolusi 4-bit, ia boleh berubah dari 0000 hingga 1111, dan masing-masing boleh sesuai dengan 0v dan 12v. Walaupun jika bit tanda digunakan, nilai negatif dan positif dapat diukur.
• CDA (Penukar Digital ke Analog) atau DAC (Penukar Digital ke Analog): ia adalah peranti yang melakukan kebalikan dari perkara di atas, iaitu, ia mengubah data binari menjadi arus analog atau isyarat voltan.

Dengan penukar ini adalah mungkin untuk meneruskan dari satu jenis isyarat ke isyarat yang lain, seperti yang akan anda lihat dalam hal ADS1115, yang sesuai dengan kes pertama.

Mengenai ADS1115

ADS1115 adalah modul penukar isyarat. Apa yang dilakukannya ialah menukar dari analog ke digital. Anda mungkin berpendapat bahawa papan pengembangan Arduino itu sendiri sudah termasuk ADC dalaman untuk dapat melakukan tugas ini ketika menggunakan input analog dan bahawa ia boleh serasi dengan isyarat mikrokontroler.

Ya, memang benar, mereka mempunyai 6 ADC resolusi 10-bit di UNO, Mini dan Nano. Tetapi dengan ADS1115 anda menambah yang lain dengan a Resolusi 16-bit, unggul daripada Arduino, selain dapat membebaskan kes Arduino. Lima belas daripadanya adalah untuk pengukuran dan bit terakhir untuk tanda isyarat analog, kerana seperti yang anda ketahui, isyarat analog boleh menjadi negatif atau positif.

Di samping itu, modul ini menyediakan semua yang anda perlukan, supaya penggunaannya sangat mudah. Untuk menyambungkannya ke Arduino anda anda boleh menggunakan I2C, jadi sungguh sederhana. Ia juga merangkumi pin bertanda ADDR dengan mana anda dapat memilih salah satu dari 4 alamat yang tersedia untuk komponen ini.

Sebaliknya, anda harus memahami bahawa ADS1115 mempunyai dua mod pengukuran, satu adalah pembezaan dan satu lagi berakhir:

• Pembezaan: ia menggunakan dua ADC untuk setiap pengukuran, mengurangi jumlah saluran menjadi 2, tetapi memberikan kelebihan yang jelas, iaitu dapat mengukur voltan negatif dan tidak terlalu rentan terhadap kebisingan.
• Single berakhir: ia mempunyai empat saluran dengan tidak menggunakan keduanya seperti dalam kes sebelumnya. Setiap saluran 15-bit.

Selain mod ini, ini termasuk mod pembanding di mana amaran dihasilkan melalui Pin ALRT apabila mana-mana saluran melebihi nilai ambang yang dapat dikonfigurasi dalam kod sumber lakaran.

Sekiranya anda mahu lakukan ukuran kurang dari 5v, tetapi dengan ketepatan yang lebih tinggi, anda harus tahu bahawa ADS1115 mempunyai PGA yang dapat menyesuaikan kenaikan voltan dari 6.144v hingga 0.256v. Selalu ingat bahawa voltan maksimum yang dapat diukur dalam keadaan apa pun adalah voltan bekalan yang digunakan (5v).

Pinout dan lembaran data

Sekiranya anda ingin melihat semua butiran teknikal ADS1115 untuk mengetahui hadnya pada tahap elektronik atau keadaan di mana ia boleh beroperasi mengikut cadangan pengeluar, anda boleh menggunakan lembaran data yang anda dapati di internet. Contohnya, anda boleh muat turun ini dari TI (Instrumen Texas).

kepada peniti dan berhubung, sebelum ini saya telah mengulas sesuatu mengenai isyarat ALRT yang juga merangkumi mengenai ADDR. Tetapi ia mempunyai pin lain yang harus anda ketahui untuk penyatuan yang betul dengan papan Arduino anda atau untuk kes lain. Pin yang terdapat pada modul ADS1115 adalah:

• VDD: bekalan dengan 2v hingga 5.5v. Anda boleh mengaktifkannya dengan menghubungkannya ke 5v dari papan Arduino anda.
• GND: menyatakan bahawa anda boleh menyambung ke GND papan Arduino anda.
• SCL dan SDA: pin komunikasi untuk I2C. Dalam kes ini mereka mesti pergi ke pin yang sesuai mengikut model arduino anda.
• ALAMAT: pin untuk alamat. Secara lalai ia menghubungkan ke GND, yang memberikan alamat 0x48, tetapi anda boleh memilih alamat lain:
  • Bersambung ke GND = 0x48
  • Bersambung ke VDD = 0x49
  • Bersambung ke SDA = 0x4A
  • Bersambung ke SCL = 0x4B
• ALRT: pin amaran
• A0 hingga A3: pin analog

Jika anda mahu menggunakannya hujung tunggal Anda boleh menyambungkan arus analog atau voltan yang ingin anda ukur antara GND dan salah satu daripada 4 pin analog yang ada.

Untuk sambungan hujung tunggal, kami hanya menghubungkan beban yang akan diukur antara GND dan salah satu daripada 4 pin yang ada. Untuk mod pembezaan, anda boleh menyambungkan beban yang akan diukur antara A0 dan A1 atau antara A2 dan A3, bergantung pada saluran yang ingin anda gunakan.

Sebagai contoh hubungan dalam kes mod pembezaan, anda dapat melihat gambar di atas. Di dalamnya 1.5 bateri digunakan secara bersiri, menambahkan 3v yang dihubungkan antara A0 dan A1 dalam hal ini sehingga papan Arduino dapat mengukur nilai voltan yang diperoleh pada setiap saat melalui I2C. Jelas sekali, anda boleh menggunakan isyarat lain untuk mengukur, dalam hal ini ia adalah bateri, tetapi ia boleh menjadi apa sahaja yang anda mahukan ...

Di mana untuk membeli ADS1115?

Jika anda mahu beli ADS1115Anda harus tahu bahawa anda mempunyai modul yang disiapkan untuk disatukan dengan Arduino dengan harga yang cukup murah. Anda boleh mendapatkannya di banyak kedai elektronik khusus, dan juga di eBay, Aliexpress dan Amazon. Sebagai contoh:

• Pek 2 modul ADS1116
• Modul ADS1115 tunggal

Integrasi dengan Arduino

Untuk memulakan, perkara pertama adalah pasang perpustakaan sesuai dengan IDE Arduino anda. Untuk ini, anda boleh menggunakan yang paling terkenal Adafruit. Untuk melakukan ini, anda boleh mengikuti langkah-langkah berikut:

1. Buka Arduino IDE
2. Pergi ke menu Lakaran
3. Kemudian untuk memasukkan Perpustakaan
4. Urus perpustakaan
5. Di enjin carian anda boleh mencari Adafruit ADS1X15
6. Klik pada Pasang

Sekarang anda sudah bersedia untuk memulakan, anda boleh mengakses kod perpustakaan yang dipasang atau contoh yang ada dalam:

1. Buka Arduino IDE
2. Pergi ke Fail
3. Contohnya
4. Dan dalam senarai cari yang ada di perpustakaan ini ...

Antara contoh yang akan anda lihat untuk kedua mod pembanding, mod pembezaan dan mod hujung tunggal. Anda dapat melihat contoh untuk mula menggunakannya dan mengubahnya mengikut keperluan anda atau menulis kod yang lebih kompleks. Untuk maklumat lebih lanjut, saya menasihati kami kursus pengenalan percuma dalam bentuk PDF.