ADS1115: conversor analógico-digital para Arduino

Para aqueles projetos onde uma conversão de sinal analógico para digital é necessária e o microcontrolador utilizado não tem essa capacidade, é interessante ter este tipo Módulo ADS1115, que fornece essa capacidade de conversão ADC com precisão de 16 bits.

Além disso, este componente eletronico também pode ser interessante estender o capacidades de conversão, mesmo que o microcontrolador que você está usando para o seu projeto tenha essa capacidade, mas você precise de outra coisa.

Conversores A / D e D / A

Existem dois tipos de conversores de sinal fundamental, embora também existam outros chips capazes de fazer os dois tipos de conversão ao mesmo tempo. Estes são:

• CAD (conversor analógico para digital) ou ADC (conversor analógico para digital): é um tipo de dispositivo que converte o sinal analógico em um sinal digital. Para fazer isso, você pode usar um código binário que codifica o sinal analógico. Por exemplo, associar um valor binário a uma tensão ou valor de corrente específico. Por exemplo, com resolução de 4 bits, pode ir de 0000 a 1111 e pode corresponder a 0v e 12v, respectivamente. Embora se um bit de sinal for usado, os valores negativos e positivos podem ser medidos.
• CDA (conversor digital para analógico) ou DAC (conversor digital para analógico): é um dispositivo que faz o contrário do anterior, ou seja, transforma os dados binários em um sinal analógico de corrente ou tensão.

Com esses conversores é possível passar de um tipo de sinal para outro, como você verá no caso de ADS1115, que corresponderia ao primeiro caso.

Sobre o ADS1115

O ADS1115 é um módulo conversor de sinal. O que isso faz é converter de analógico para digital. Você pode pensar que a própria placa de desenvolvimento do Arduino já inclui ADCs internos para poder fazer essa tarefa ao usar as entradas analógicas e que eles podem ser compatíveis com os sinais do microcontrolador.

Sim, isso mesmo, eles têm 6 ADCs de resolução de 10 bits no UNO, Mini e Nano. Mas com o ADS1115 você adiciona outro com um Resolução de 16 bits, superior ao Arduino, além de poder liberar o gabinete do Arduino. Quinze deles são para a medição e um último bit para o sinal do sinal analógico, pois como sabem, o sinal analógico pode ser negativo ou positivo.

Além disso, este módulo oferece tudo o que você precisa, para que seu uso seja muito simples. Para conectá-lo ao seu Arduino você pode usar o I2CPortanto é muito simples. Ele ainda inclui um pino marcado ADDR com o qual você pode selecionar um dos 4 endereços disponíveis para este componente.

Por outro lado, você tem que entender que o ADS1115 possui dois modos de medição, um é o diferencial e outro o single encerrado:

• Diferencial: usa dois ADCs para cada medição, reduzindo o número de canais para 2, mas oferece uma vantagem clara, que é que pode medir tensões negativas e não é tão vulnerável a ruídos.
• Terminou solteiro: possui quatro canais por não utilizar os dois como no caso anterior. Cada um dos canais de 15 bits.

Além desses modos, inclui um modo de comparador no qual um alerta é gerado por meio do PIN ALRT quando qualquer um dos canais excede um valor limite que pode ser configurado no código-fonte do esboço.

Se você quer fazer medições inferiores a 5v, mas com precisões maiores, você deve saber que o ADS1115 possui um PGA que pode ajustar o ganho de tensão de 6.144v a 0.256v. Lembrando sempre que a tensão máxima que pode ser medida em qualquer caso será a tensão de alimentação utilizada (5v).

Pinagem e folha de dados

Se você deseja ver todos os detalhes técnicos do ADS1115 para saber seus limites a nível eletrônico ou as condições em que pode operar de acordo com as recomendações do fabricante, você pode usar as folhas de dados que você pode encontrar na rede. Por exemplo, você pode baixe isso da TI (Instrumentos Texas).

Pára a pinagem e conectado, anteriormente já comentei algo sobre o sinal ALRT que inclui também sobre ADDR. Mas possui outros pinos que você também deve conhecer para uma integração correta com sua placa Arduino ou para qualquer outro gabinete. Os pinos disponíveis no módulo ADS1115 são:

• VDD: alimentação com 2v a 5.5v. Você pode energizá-lo conectando-o a 5v de sua placa Arduino.
• GND: aterramento que você pode conectar ao GND de sua placa Arduino.
• SCL e SDA: pinos de comunicação para o I2C. Neste caso, eles devem ir para os pinos apropriados de acordo com seu modelo arduino.
• ENDEREÇO: pino para o endereço. Por padrão, ele se conecta ao GND, que fornece o endereço 0x48, mas você pode escolher outros endereços:
  • Conectado ao GND = 0x48
  • Conectado ao VDD = 0x49
  • Conectado ao SDA = 0x4A
  • Conectado ao SCL = 0x4B
• ALERTA: pino de alerta
• A0 e A3: pinos analógicos

Se você quiser usar ponta única Você pode conectar a corrente ou tensão analógica que deseja medir entre GND e um dos 4 pinos analógicos disponíveis.

Para conexão ponta única, simplesmente conectamos a carga a ser medida entre GND e um dos 4 pinos disponíveis. Para o modo diferencial, você pode conectar a carga a ser medida entre A0 e A1 ou entre A2 e A3, dependendo do canal que deseja usar.

Como um exemplo de conexão no caso de um modo de leitura diferencial, você pode ver a imagem acima. Nele são utilizadas baterias 1.5 em série, adicionando 3v que neste caso estão conectadas entre A0 e A1 para que a placa Arduino possa medir os valores de tensão obtidos a cada momento através do I2C. Obviamente, você pode usar qualquer outro sinal para medir, no caso são baterias, mas pode ser o que você quiser ...

Onde comprar o ADS1115?

Se você quiser compre o ADS1115Você deve saber que possui módulos preparados para integração com o Arduino por preços bastante baratos. Você pode encontrá-los em uma infinidade de lojas especializadas em eletrônicos, bem como no eBay, Aliexpress e Amazon. Por exemplo:

• Pacote de 2 módulos ADS1116
• Módulo único ADS1115

Integração com Arduino

Para começar, a primeira coisa é instalar biblioteca correspondente em seu Arduino IDE. Para fazer isso, você pode usar o mais famoso, o de Adafruit. Para fazer isso, você pode seguir estas etapas:

1. Abra o IDE Arduino
2. Vá para o menu Sketch
3. Em seguida, para incluir a biblioteca
4. Gerenciar bibliotecas
5. No mecanismo de busca, você pode pesquisar por Adafruit ADS1X15
6. Clique em Instalar

Agora que você está pronto para começar, pode acessar o código da biblioteca instalada ou o exemplos disponíveis em:

1. Abra o IDE Arduino
2. Vá para o arquivo
3. Exemplos
4. E na lista procure os desta biblioteca ...

Entre os exemplos, você verá tanto para o modo comparador, modo diferencial e modo de extremidade única. Você pode ver os exemplos para começar a usá-los e modificá-los de acordo com suas necessidades ou escrever um código mais complexo. Para mais informações, aconselho nosso curso introdutório gratuito em PDF.