ADS1115: аналого-цифровой преобразователь для Arduino

Для тех проектов, где необходимо преобразование аналогового сигнала в цифровой, а используемый микроконтроллер не имеет такой емкости, интересно иметь этот тип Модуль ADS1115, который обеспечивает возможность преобразования АЦП с точностью до 16 разряда.

Кроме того, это электронный компонент также может быть интересно продлить возможности преобразования, даже если микроконтроллер, который вы используете для своего проекта, имеет такую ​​возможность, но вам нужно что-то еще.

A / D и D / A преобразователи

Есть два типа преобразователи сигналов фундаментальный, хотя есть и другие микросхемы, способные выполнять оба типа преобразования одновременно. Эти:

• CAD (аналого-цифровой преобразователь) или ADC (аналого-цифровой преобразователь): тип устройства, преобразующего аналоговый сигнал в цифровой. Для этого можно использовать двоичный код, кодирующий аналоговый сигнал. Например, связывание двоичного значения с определенным значением напряжения или тока. Например, при 4-битном разрешении он может изменяться от 0000 до 1111 и может соответствовать 0v и 12v соответственно. Хотя, если используется знаковый бит, можно измерить отрицательные и положительные значения.
• CDA (цифро-аналоговый преобразователь) или DAC (цифро-аналоговый преобразователь): это устройство, которое делает противоположное вышеуказанному, то есть преобразует двоичные данные в аналоговый сигнал тока или напряжения.

С помощью этих преобразователей можно переходить от одного типа сигнала к другому, как вы увидите в случае ADS1115, что соответствовало бы первому случаю.

О ADS1115

ADS1115 - это модуль преобразователя сигналов. Что он делает преобразовать из аналогового в цифровой. Вы можете подумать, что сама плата разработки Arduino уже включает внутренние АЦП, чтобы иметь возможность выполнять эту задачу при использовании аналоговых входов, и что они могут быть совместимы с сигналами микроконтроллера.

Да, верно, у них есть 6 АЦП с 10-битным разрешением в UNO, Mini и Nano. Но с ADS1115 вы добавляете еще один с 16-битное разрешение, превосходит Arduino, в дополнение к возможности освободить корпус Arduino. Пятнадцать из них предназначены для измерения и последний бит для знака аналогового сигнала, поскольку, как вы знаете, аналоговый сигнал может быть отрицательным или положительным.

Кроме того, в этом модуле есть все необходимое, поэтому пользоваться им очень просто. Чтобы подключить его к вашему Arduino вы можете использовать I2CПоэтому это действительно просто. Он даже включает в себя контакт с маркировкой ADDR, с помощью которого вы можете выбрать один из 4 адресов, доступных для этого компонента.

С другой стороны, вы должны понимать, что ADS1115 имеет два режима измерения, один из которых дифференциал и другой несимметричный:

• Дифференциальный: он использует два АЦП для каждого измерения, уменьшая количество каналов до 2, но дает явное преимущество, заключающееся в том, что он может измерять отрицательные напряжения и не так уязвим для шума.
• Односторонний: он имеет четыре канала, не используя оба, как в предыдущем случае. Каждый из 15-битных каналов.

В дополнение к этим режимам он включает в себя режим компаратора, в котором предупреждение генерируется через Контакт ALRT когда любой из каналов превышает пороговое значение, которое можно настроить в исходном коде скетча.

Если ты хочешь сделать измерения менее 5В, но с большей точностью вы должны знать, что ADS1115 имеет PGA, который может регулировать усиление напряжения от 6.144 В до 0.256 В. Всегда помните, что максимальное напряжение, которое можно измерить в любом случае, будет используемым напряжением питания (5 В).

Распиновка и таблица данных

Если вы хотите увидеть все технические детали ADS1115, чтобы узнать его пределы на электронном уровне или условия, при которых он может работать в соответствии с рекомендациями производителя, вы можете использовать таблицы данных которые вы можете найти в сети. Например, вы можете скачать это с TI (Инструменты Техаса).

к распиновка и подключен, ранее я уже кое-что прокомментировал о сигнале ALRT, который также включает информацию об ADDR. Но у него есть и другие контакты, которые вам также следует знать для правильной интеграции с вашей платой Arduino или в любом другом случае. На модуле ADS1115 доступны следующие выводы:

• VDD: питание от 2в до 5.5в. Вы можете включить его, подключив его к 5 В от вашей платы Arduino.
• GND: земля, которую вы можете подключить к GND вашей платы Arduino.
• SCL и SDA: контакты связи для I2C. В этом случае они должны перейти к соответствующим контактам в соответствии с ваша модель ардуино.
• АДРЕСА: pin для адреса. По умолчанию он подключается к GND, который дает адрес 0x48, но вы можете выбрать другие адреса:
  • Подключен к GND = 0x48
  • Подключен к VDD = 0x49
  • Подключен к SDA = 0x4A
  • Подключен к SCL = 0x4B
• АЛРТ: значок предупреждения
• От A0 до A3: аналоговые контакты

Если вы хотите использовать одинарный конец Вы можете подключить аналоговый ток или напряжение, которое хотите измерить, между GND и одним из 4 доступных аналоговых контактов.

Для подключения одинарный конец, мы просто подключаем измеряемую нагрузку между GND и одним из 4 доступных контактов. В дифференциальном режиме вы можете подключить измеряемую нагрузку между A0 и A1 или между A2 и A3, в зависимости от канала, который вы хотите использовать.

В качестве примера подключения в случае режим дифференциального чтения, вы можете увидеть изображение выше. В нем 1.5 батареи используются последовательно, добавляя 3 В, которые подключены между A0 и A1 в этом случае, чтобы плата Arduino могла измерять значения напряжения, полученные в каждый момент через I2C. Очевидно, вы можете использовать любой другой сигнал для измерения, в данном случае это батареи, но это может быть что угодно ...

Где купить ADS1115?

Если вы хотите, купить ADS1115Вы должны знать, что у вас есть модули, подготовленные для интеграции с Arduino по довольно низким ценам. Вы можете найти их во множестве специализированных магазинов электроники, а также на eBay, Aliexpress и Amazon. Например:

• Пакет из 2 модулей ADS1116
• Один модуль ADS1115

Интеграция с Arduino

Для начала первое, что нужно сделать установить библиотеку соответствующий в вашей Arduino IDE. Для этого можно использовать самый известный из них. Adafruit. Для этого вы можете выполнить следующие действия:

1. Откройте Arduino IDE
2. Зайдите в меню Sketch.
3. Затем включить библиотеку
4. Управление библиотеками
5. В поисковике вы можете искать Adafruit ADS1X15
6. Нажмите на Установить

Теперь вы готовы начать, вы можете получить доступ к коду установленной библиотеки или доступные примеры в:

1. Откройте Arduino IDE
2. Перейти к файлу
3. примеров
4. И в списке ищите те, что находятся в этой библиотеке ...

Среди примеров вы увидите как для режим компаратора, дифференциальный режим и односторонний режим. Вы можете увидеть примеры, чтобы начать их использовать и изменить в соответствии с вашими потребностями или написать более сложный код. Для получения дополнительной информации советую наш бесплатный вводный курс в PDF.