ADS1115: konwerter analogowo-cyfrowy dla Arduino

ADS1115

W przypadku projektów, w których konieczna jest konwersja sygnału analogowego na cyfrowy, a zastosowany mikrokontroler nie ma takiej możliwości, warto mieć tego typu Moduł ADS1115, co zapewnia możliwość konwersji ADC z 16-bitową precyzją.

Również to element elektroniczny może być również interesujące rozszerzenie możliwości konwersji, nawet jeśli mikrokontroler, którego używasz w swoim projekcie, ma takie możliwości, ale potrzebujesz czegoś innego.

Przetworniki A / D i D / A

Sygnał analogowy vs cyfrowy

Istnieją dwa rodzaje konwertery sygnału fundamentalne, chociaż istnieją również inne układy zdolne do wykonywania obu typów konwersji w tym samym czasie. To są:

  • CAD (przetwornik analogowo-cyfrowy) lub ADC (przetwornik analogowo-cyfrowy): to typ urządzenia, które konwertuje sygnał analogowy na sygnał cyfrowy. Aby to zrobić, możesz użyć kodu binarnego, który koduje sygnał analogowy. Na przykład skojarzenie wartości binarnej z określoną wartością napięcia lub prądu. Na przykład przy rozdzielczości 4-bitowej może wynosić od 0000 do 1111 i może odpowiadać odpowiednio 0v i 12v. Chociaż jeśli używany jest bit znaku, można zmierzyć wartości ujemne i dodatnie.
  • CDA (przetwornik cyfrowo-analogowy) lub DAC (przetwornik cyfrowo-analogowy): jest to urządzenie, które działa odwrotnie, to znaczy przetwarza dane binarne na analogowy sygnał prądowy lub napięciowy.

Dzięki tym konwerterom możliwe jest przejście z jednego typu sygnału na inny, jak zobaczysz w przypadku ADS1115, co odpowiadałoby pierwszemu przypadkowi.

Informacje o ADS1115

wyprowadzenie ADS1115

ADS1115 to moduł konwertera sygnału. Co to jest konwertować z analogowego na cyfrowy. Możesz pomyśleć, że sama płytka rozwojowa Arduino zawiera już wewnętrzne przetworniki ADC, aby móc wykonać to zadanie przy użyciu wejść analogowych i że mogą one być kompatybilne z sygnałami mikrokontrolera.

Tak, to prawda, mają 6 przetworników ADC o 10-bitowej rozdzielczości w UNO, Mini i Nano. Ale z ADS1115 dodajesz kolejny z rozszerzeniem 16-bitowa rozdzielczość, lepszy od Arduino, oprócz możliwości uwolnienia obudowy Arduino. Piętnaście z nich jest przeznaczonych do pomiaru, a ostatni bit do znaku sygnału analogowego, ponieważ jak wiadomo, sygnał analogowy może być ujemny lub dodatni.

Dodatkowo moduł ten zapewnia wszystko czego potrzebujesz, dzięki czemu jego użytkowanie jest bardzo proste. Aby podłączyć go do Arduino możesz użyć I2C, więc to naprawdę proste. Zawiera nawet pin oznaczony ADDR, za pomocą którego można wybrać jeden z 4 adresów dostępnych dla tego komponentu.

Z drugiej strony musisz zrozumieć, że ADS1115 ma dwa tryby pomiaru, jeden jest dyferencjał, a drugi koniec:

  • Mechanizm różnicowy: wykorzystuje dwa przetworniki ADC do każdego pomiaru, zmniejszając liczbę kanałów do 2, ale zapewnia wyraźną zaletę, polegającą na tym, że może mierzyć napięcia ujemne i nie jest tak podatny na zakłócenia.
  • Single zakończone: ma cztery kanały, nie używając obu, jak w poprzednim przypadku. Każdy z 15-bitowych kanałów.

Oprócz tych trybów zawiera tryb komparatora, w którym alert jest generowany za pośrednictwem Kołek ALRT gdy którykolwiek z kanałów przekracza wartość progową, którą można skonfigurować w kodzie źródłowym szkicu.

Jeśli chcesz pomiary poniżej 5Vale z większą dokładnością powinieneś wiedzieć, że ADS1115 ma PGA, które może regulować wzmocnienie napięcia od 6.144 V do 0.256 V. Należy zawsze pamiętać, że maksymalne napięcie, które można zmierzyć w każdym przypadku, to zastosowane napięcie zasilania (5 V).

Pinout i arkusz danych

Jeśli chcesz zobaczyć wszystkie szczegóły techniczne ADS1115, poznać jego ograniczenia na poziomie elektronicznym lub warunki, w których może działać zgodnie z zaleceniami producenta, możesz skorzystać z arkusze danych które można znaleźć w sieci. Na przykład możesz pobierz to z TI (Instrumenty z Teksasu).

do pinout i podłączony, wcześniej już coś skomentowałem o sygnale ALRT, który zawiera również o ADDR. Ale ma inne piny, które powinieneś również znać, aby zapewnić poprawną integrację z płytą Arduino lub z jakimkolwiek innym przypadkiem. Piny dostępne w module ADS1115 to:

  • VDD: dostawa od 2v do 5.5v. Możesz go zasilać, podłączając go do 5 V z płyty Arduino.
  • GND: uziemienie, które można podłączyć do GND płyty Arduino.
  • SCL i SDA: piny komunikacyjne dla I2C. W takim przypadku muszą przejść do odpowiednich pinów zgodnie z Twój model arduino.
  • ADDR: pin na adres. Domyślnie łączy się z GND, co daje adres 0x48, ale możesz wybrać inne adresy:
    • Podłączony do GND = 0x48
    • Połączony z VDD = 0x49
    • Połączony z SDA = 0x4A
    • Połączony z SCL = 0x4B
  • ALRT: pin ostrzegawczy
  • A0 do A3: piny analogowe

Jeśli chcesz użyć jeden koniec Możesz podłączyć analogowy prąd lub napięcie, które chcesz zmierzyć, między GND a jednym z 4 dostępnych pinów analogowych.

Do połączenia jeden koniec, po prostu podłączamy mierzone obciążenie między GND a jednym z 4 dostępnych pinów. W przypadku trybu różnicowego można podłączyć mierzone obciążenie między A0 i A1 lub między A2 i A3, w zależności od kanału, którego chcesz użyć.

Schemat Arduino ADS1115

Jako przykład połączenia w przypadku tryb odczytu różnicowego, możesz zobaczyć powyższy obrazek. W nim zastosowano szeregowo 1.5 baterii, dodając 3 V, które są w tym przypadku podłączone między A0 i A1, aby płytka Arduino mogła mierzyć wartości napięcia uzyskiwane w każdym momencie przez I2C. Oczywiście do pomiaru można użyć dowolnego innego sygnału, w tym przypadku są to baterie, ale może to być cokolwiek zechcesz ...

Gdzie kupić ADS1115?

Moduł ADS1115

Jeśli chcesz kup ADS1115Powinieneś wiedzieć, że masz moduły przygotowane do integracji z Arduino w całkiem niskich cenach. Znajdziesz je w wielu wyspecjalizowanych sklepach z elektroniką, a także na eBayu, Aliexpress i Amazon. Na przykład:

Integracja z Arduino

Zrzut ekranu Arduino IDE

Aby rozpocząć, pierwszą rzeczą jest zainstaluj bibliotekę odpowiadające w Twoim Arduino IDE. W tym celu możesz użyć najbardziej znanego, z Adafruit. Aby to zrobić, możesz wykonać następujące kroki:

  1. Otwórz Arduino IDE
  2. Przejdź do menu Szkic
  3. Następnie dołącz bibliotekę
  4. Zarządzaj bibliotekami
  5. W wyszukiwarce możesz wyszukać Adafruit ADS1X15
  6. Kliknij Zainstaluj

Teraz jesteś gotowy do rozpoczęcia, możesz uzyskać dostęp do kodu zainstalowanej biblioteki lub pliku dostępne przykłady w:

  1. Otwórz Arduino IDE
  2. Idź do pliku
  3. Przykłady
  4. A na liście poszukaj tych w tej bibliotece ...

Wśród przykładów zobaczysz oba dla tryb komparatora, tryb różnicowy i tryb pojedynczego końca. Możesz zobaczyć przykłady, aby zacząć z nich korzystać i zmodyfikować je zgodnie ze swoimi potrzebami lub napisać bardziej złożony kod. Aby uzyskać więcej informacji, radzę nasze bezpłatny kurs wprowadzający w formacie PDF.


Treść artykułu jest zgodna z naszymi zasadami etyka redakcyjna. Aby zgłosić błąd, kliknij tutaj.

Komentarz, zostaw swój

Zostaw swój komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

*

*

  1. Odpowiedzialny za dane: Miguel Ángel Gatón
  2. Cel danych: kontrola spamu, zarządzanie komentarzami.
  3. Legitymacja: Twoja zgoda
  4. Przekazywanie danych: Dane nie będą przekazywane stronom trzecim, z wyjątkiem obowiązku prawnego.
  5. Przechowywanie danych: baza danych hostowana przez Occentus Networks (UE)
  6. Prawa: w dowolnym momencie możesz ograniczyć, odzyskać i usunąć swoje dane.

  1.   Piotr powiedział

    Czy w trybie różnicowym mogę go używać do pomiaru od + 5 V do - 5 V?