ADS1115: analoog-digitaal converter voor Arduino

Voor die projecten waar een analoog naar digitaal signaalconversie nodig is en de gebruikte microcontroller deze capaciteit niet heeft, is het interessant om dit type ADS1115-module, die die ADC-conversiemogelijkheid biedt met een precisie van 16 bits.

Dit ook elektronisch onderdeel het kan ook interessant zijn om het conversiemogelijkheden, zelfs als de microcontroller die u voor uw project gebruikt zo'n mogelijkheid heeft, maar u iets anders nodig heeft.

A / D- en D / A-converters

Er zijn twee soorten signaalomzetters fundamenteel, hoewel er ook andere chips zijn die beide soorten conversies tegelijkertijd kunnen uitvoeren. Dit zijn:

CAD (analoog naar digitaal converter) of ADC (analoog naar digitaal converter): is een type apparaat dat het analoge signaal omzet in een digitaal signaal. Om dit te doen, kunt u een binaire code gebruiken die het analoge signaal codeert. Bijvoorbeeld het associëren van een binaire waarde met een specifieke spanning of stroomwaarde. Met een resolutie van 4 bits kan het bijvoorbeeld van 0000 naar 1111 gaan, en het kan respectievelijk overeenkomen met 0v en 12v. Hoewel als een tekenbit wordt gebruikt, negatieve en positieve waarden kunnen worden gemeten.
CDA (digitaal-naar-analoog-omzetter) of DAC (digitaal-naar-analoog-omzetter): het is een apparaat dat het tegenovergestelde doet van het bovenstaande, dat wil zeggen dat het binaire gegevens omzet in een analoog stroom- of spanningssignaal.

Met deze converters is het mogelijk om van het ene type signaal naar het andere over te gaan, zoals u in het geval van zult zien ADVERTENTIES1115, wat zou overeenkomen met het eerste geval.

Over de ADS1115

De ADS1115 is een signaalomvormermodule. Wat het doet is converteren van analoog naar digitaal. Je zou kunnen denken dat het Arduino-ontwikkelbord zelf al interne ADC's bevat om deze taak te kunnen uitvoeren bij gebruik van de analoge ingangen en dat ze compatibel kunnen zijn met de microcontrollersignalen.

Ja, dat klopt, ze hebben 6 10-bits resolutie ADC's in de UNO, Mini en Nano. Maar bij de ADS1115 voeg je er nog een toe met een 16-bits resolutie, superieur aan de Arduino, naast de mogelijkheid om de Arduino-behuizing te bevrijden. Vijftien daarvan zijn voor de meting en een laatste bit voor het teken van het analoge signaal, aangezien zoals u weet, het analoge signaal negatief of positief kan zijn.

Bovendien biedt deze module alles wat u nodig heeft, zodat het gebruik zeer eenvoudig is. Om hem op je Arduino aan te sluiten u kunt de I2C gebruiken, dus het is heel simpel. Het bevat zelfs een pin gemarkeerd met ADDR waarmee u een van de 4 adressen kunt selecteren die beschikbaar zijn voor dit onderdeel.

Aan de andere kant moet u begrijpen dat de ADS1115 twee meetmodi heeft, één is het differentieel en een ander de enkele eindigde:

differentiaal: het gebruikt twee ADC's voor elke meting, waardoor het aantal kanalen wordt teruggebracht tot 2, maar het biedt een duidelijk voordeel, namelijk dat het negatieve spanningen kan meten en niet zo kwetsbaar is voor ruis.
Single eindigde: het heeft vier kanalen door niet beide te gebruiken zoals in het vorige geval. Elk van de 15-bits kanalen.

Naast deze modi bevat het een vergelijkingsmodus waarin een waarschuwing wordt gegenereerd via de ALRT-speld wanneer een van de kanalen een drempelwaarde overschrijdt die kan worden geconfigureerd in de broncode van de sketch.

Als je wilt doen metingen minder dan 5v, maar met hogere precisie, moet u weten dat de ADS1115 een PGA heeft die de spanningsversterking kan aanpassen van 6.144v tot 0.256v. Houd er altijd rekening mee dat de maximale spanning die in ieder geval kan worden gemeten, de gebruikte voedingsspanning is (5v).

Pinout en gegevensblad

Als u alle technische details van de ADS1115 wilt zien om de limieten op elektronisch niveau te kennen of de omstandigheden waaronder deze kan werken volgens de aanbevelingen van de fabrikant, kunt u gebruik maken van de datasheets die u op het net kunt vinden. U kunt bijvoorbeeld download dit van TI (Texas Instrumenten).

naar de pinout en verbonden, eerder heb ik al iets gezegd over het ALRT-signaal dat ook over ADDR omvat. Maar het heeft andere pinnen die je ook moet kennen voor een correcte integratie met je Arduino-bord of voor elk ander geval. De beschikbare pinnen op de ADS1115-module zijn:

VDD: levering met 2v tot 5.5v. Je kunt hem van stroom voorzien door hem aan te sluiten op 5v vanaf je Arduino-bord.
GND: aarde die u kunt verbinden met GND van uw Arduino-bord.
SCL en SDA: communicatiepinnen voor de I2C. In dit geval moeten ze naar de juiste pinnen gaan volgens uw Arduino-model.
ADDR: pin voor het adres. Standaard maakt het verbinding met GND, wat het adres 0x48 geeft, maar u kunt andere adressen kiezen:
- Verbonden met GND = 0x48
- Verbonden met VDD = 0x49
- Verbonden met SDA = 0x4A
- Verbonden met SCL = 0x4B
ALERT: waarschuwingspin
A0 tot A3: analoge pinnen

Als u wilt gebruiken enkel uiteinde U kunt de analoge stroom of spanning die u wilt meten tussen GND en een van de 4 beschikbare analoge pinnen aansluiten.

Voor verbinding enkel uiteinde, we verbinden eenvoudig de te meten belasting tussen GND en een van de 4 beschikbare pinnen. Voor differentiële modus kunt u de te meten belasting aansluiten tussen A0 en A1 of tussen A2 en A3, afhankelijk van het kanaal dat u wilt gebruiken.

Als voorbeeld van aansluiting in het geval van een differentiële leesmodus, kunt u de bovenstaande afbeelding zien. Hierin worden 1.5 batterijen in serie gebruikt, waarbij 3v wordt toegevoegd die in dit geval tussen A0 en A1 zijn aangesloten, zodat het Arduino-bord de spanningswaarden kan meten die op elk moment via de I2C worden verkregen. Uiteraard kunt u elk ander signaal gebruiken om te meten, in dit geval zijn het batterijen, maar het kan zijn wat u maar wilt ...

Waar koop je de ADS1115?

Als u wilt dat koop de ADS1115U moet weten dat u modules heeft die zijn voorbereid om te integreren met Arduino voor vrij lage prijzen. Je kunt ze vinden in een groot aantal gespecialiseerde elektronicawinkels, maar ook op eBay, AliExpress en Amazon. Bijvoorbeeld:

Integratie met Arduino

Om te beginnen is het eerste installeer bibliotheek corresponderend in uw Arduino IDE. Hiervoor kunt u de meest bekende gebruiken, die van Adafruit. Om dit te doen, kunt u deze stappen volgen:

Open Arduino IDE
Ga naar het Sketch-menu
Vervolgens om Bibliotheek op te nemen
Beheer bibliotheken
In de zoekmachine kunt u zoeken naar Adafruit ADS1X15
Klik op Installeren

Nu u klaar bent om te beginnen, heeft u toegang tot de code van de geïnstalleerde bibliotheek of het voorbeelden beschikbaar in:

Open Arduino IDE
Ga naar Bestand
Voorbeelden
En zoek in de lijst naar degenen in deze bibliotheek ...

Onder de voorbeelden ziet u beide voor de vergelijkingsmodus, differentiële modus en enkele eindmodus. U kunt de voorbeelden zien om ze te gaan gebruiken en ze aan te passen aan uw behoeften of om complexere code te schrijven. Voor meer informatie adviseer ik u onze gratis inleidende cursus in pdf.

Hardwarelibre