ADS1115: 16-разрядный ADC с I2C — подключение к Arduino и Raspberry Pi

Что такое ADS1115?

ADS1115 — маломощный 16-разрядный АЦП с встроенным опорным напряжением и программируемым усилителем (PGA). Преобразует аналоговые сигналы в цифровые с высокой точностью. Идеален для автоэлектроники, приборов, мониторинга батарей.

Модуль ADS1115

Принцип работы

• Интерфейс: I2C (до 3,4 МГц в High-speed режиме).
• 4 канала: 4 однополярных или 2 дифференциальных входа (мультиплексор).
• PGA: диапазон ±256 мВ до ±6,144 В (от питающего напряжения).
• Частота преобразования: 8–860 SPS.
• Питание: 2,0–5,5 В; ток ~150 мкА.
• Температура: –40…+125 °C.
• Режимы: непрерывный и однократный (с автоотключением).

Распиновка ADS1115

• VDD — питание 2–5,5 В.
• GND — земля.
• SCL, SDA — шина I2C.
• ADDR — выбор адреса (GND=0x48, VDD=0x49, SDA=0x4A, SCL=0x4B).
• A0–A3 — аналоговые входы.
• ALRT — выход прерывания/компаратора.

Подключение к Arduino

Подключение ADS1115 к Arduino

Компоненты: ADS1115, Arduino Nano/Uno, breadboard, перемычки, I2C LCD (опц.).

Схема (I2C)

• ADS1115 VDD → Arduino 5V.
• ADS1115 GND → Arduino GND.
• ADS1115 SDA → Arduino A4 (SDA).
• ADS1115 SCL → Arduino A5 (SCL).
• ADS1115 ADDR → GND (адрес 0x48).

Код: чтение 4 каналов (Serial Monitor)

Используйте библиотеку Adafruit_ADS1X15. Настройте PGA (gain), считывайте каналы 0–3, переводите в вольты через множитель (зависит от gain). Вывод в Serial Monitor на 9600 бод.

Код: вывод на I2C LCD

Аналогично, но вывод на дисплей. Требуется библиотека LiquidCrystal_I2C.

Подключение к Raspberry Pi

ADS1115 с Raspberry Pi по I2C

Схема

• VDD → 3,3 В (Pin 1) или 5 В (Pin 2/4).
• GND → GND (Pin 6/9/14/20/25/30/34/39).
• SDA → GPIO2 (Pin 3).
• SCL → GPIO3 (Pin 5).
• ADDR → GND (0x48).

Установка ПО (Python)

1. Включите I2C: sudo raspi-config → Interface Options → I2C → Enable.
2. Установите библиотеку Adafruit: pip3 install adafruit-circuitpython-ads1x15 (или из исходников GitHub).
3. Примеры кода скачайте вручную из репозитория Adafruit, если ставите через pip.

Чтение отрицательного напряжения

Да, ADS1115 в дифференциальном режиме измеряет отрицательные разности потенциалов и выдаёт знаковый 16-битный код (0–32767 для +, 32768–65535 для –).

Заключение

ADS1115 — надёжный 16-битный АЦП с PGA и I2C. Отлично подходит для точных измерений, мониторинга батарей, датчиков. Вопросы — обращайтесь!