ADS1115:особенности и способ взаимодействия с Arduino

Вы работаете с автомобильной электроникой, высокоточными приборами или другими высокоточными коллекциями? Или вам нужно надежное устройство, которое может преобразовать аналоговый сигнал в цифровой для анализа данных, усиления и повышения точности? Тогда вам нужен ADS1115.

Если вы новичок в этом маломощном устройстве, эта статья поможет вам начать работу.

Вы узнаете больше о том, что это такое, о конфигурации выводов, принципе работы, интерфейсе и многом другом.

Давайте начнем!

Что такое модуль АЦП ADS115?

Модуль АЦП ADS115 представляет собой небольшое устройство с низким энергопотреблением и 16-разрядным прецизионным АЦП. Другими словами, устройство представляет собой аналого-цифровой преобразователь, который имеет внутреннее опорное напряжение. Таким образом, вы можете использовать эти модули для усиления, повышения точности и выполнения анализа данных путем преобразования аналогового сигнала в цифровой.

Модуль ADS1115

Источник:Викисклад

Как работает модуль ADS115?

Как правило, этот модуль имеет осциллятор и встроенный опорный сигнал. Таким образом, он передает данные через совместимый последовательный интерфейс (I2C). При этом устройство выбирает четыре подчиненных адреса IC2. Кроме того, он использует одну рабочую мощность в диапазоне от 2,0 до 5,5 В.

ADS 115 выполняет скорость преобразования около 860 SPS (выборок в секунду). Также устройство поставляется со встроенным PGA (усилитель с программируемым коэффициентом усиления). Встроенный PGA предлагает входной диапазон ± 256 мВ от PSV (напряжение источника питания). В результате PSV измеряет большие и малые сигналы с высоким разрешением.

Кроме того, AD1115 имеет входной MUX (мультиплексор) с четырьмя несимметричными или двумя дифференциальными входами. Он также работает в одном режиме триггера, который автоматически отключается после завершения преобразования.

ADS115

ADS1115 имеет следующие особенности:

• Сверхмаленькая упаковка размером 2 x 1,5 x 0,4 мм.
• Непрерывный и одиночный режим преобразования.
• Два дифференциальных входа
• Устройство инициализируется при включении питания.
• Эталонный вход ADS1115 обеспечивает отрицательное и положительное давление.
• Диапазон выходных данных цифрового сбора данных составляет от 0 до 32 767 для положительных значений и от 32 768 до 65 535 для отрицательных значений.
• Коэффициент конверсии варьируется от 8 до 860 бит/с.
• Минимальная потребляемая мощность 150 мкА.
• Рабочая температура составляет от -40 ⁰ C до +125 ⁰ С.

Но это не все. Устройство поддерживает три режима:

• Высокоскоростной режим:макс. 3,4 МГц.
• Быстрый способ:макс. 400 кГц.
• Стандартный метод:макс. 100 кГц.

Конфигурация контактов ADS1115

Как связать 16-битный АЦП ADS1115 с Arduino

Студент-инженер подключает ADS1115 к Arduino

Взаимодействие ADS1115 с Arduino не является сложной задачей, потому что это внешний цифро-аналоговый преобразователь (АЦП). Без сомнения, существуют внутренние АЦП, идеально подходящие для аналоговых входов Arduino. Но ADS1115 поставляется с четырьмя 16-разрядными АЦП с помощью вывода 12C, что упрощает чтение.

Взаимодействие Arduino с ADS1115

Здесь, в этом разделе, вы увидите, как связать 16-битный АЦП ADS1115 с Arduino, выполнив следующие шаги;

Необходимые инструменты для этого проекта

• Датчик ADS1115 (1)
• Макет (1)

• Ардуино нано/уно (1)

Ардуино нано

• Проводные перемычки (1)

Перемычки

• ЖК i2c (1)

Шаг первый:схемы

Во-первых, вы подключаете модуль Arduino к 5 вольтам и GND. Затем объедините полученные выводы датчика с выводами SCL и SDA Arduino. Интересно, что вывод ADDR на Arduino определяет адрес устройства i2C.

Таким образом, предпочтительнее соединить контакты GND и ADDR вместе, чтобы получить адрес 0x48.

Шаг второй:чтение кода для ADC (последовательная печать)

После выполнения необходимых подключений между Arduino и ADS115 он идеально подходит для запуска кодов для одностороннего режима. Здесь вам нужно будет подтвердить значение для каждого последовательного порта и прочитать четыре канала на плате. Затем используйте множитель, который зависит от коэффициента усиления PGA, чтобы переключить значения на напряжение.

Чтобы завершить этот второй шаг, запустите приведенные выше коды и завершите подключения. Затем вы получите распечатанные результаты с последовательного монитора после его открытия на скорости 9600 бод. Кроме того, вы можете использовать ЖК-дисплей i2C для загрузки кодов результатов.

Шаг 3. Чтение кода для АЦП (результаты на ЖК-дисплее)

В этом разделе загрузите приведенные ниже коды и доработайте необходимые подключения. Затем проверьте результаты на ЖК-экране или откройте последовательный монитор со скоростью 9600 бод.

Подключение 16-разрядного АЦП ADS1115 к Raspberry Pi

Взаимодействие ADS1115 с Raspberry Pi

Взаимодействие Raspberry Pi и ADS1115 очень просто благодаря шине i2c.

Итак, вот несколько быстрых шагов:

Шаг 1. Подключение

Соединение для Raspberry Pi очень похоже на Arduino. Сначала подключите VDD ADS1115 к VDD Raspberry Pi. Затем GND как ADS1115, так и Raspberry Pi вместе. В заключение объедините SDA и SCL Raspberry Pi с ADS1115.

Шаг второй:установка из библиотеки

Следующим шагом после подключения является запуск установки библиотеки Python ADS1115. Мы рекомендуем запускать установочную библиотеку с этим исходным кодом GitHub. Тем не менее, убедитесь, что у вас есть стабильный интернет, прежде чем запускать установку библиотеки Raspberry Pi.

Шаг 3. Установка из исходного кода

Вот код, необходимый для запуска установки из исходного кода:

Перед установкой убедитесь, что вы подключились к терминалу Raspberry на Github.

Шаг четвертый:установка пакета Phyton

Убедитесь, что в пакете индекса Phyton есть ссылка на терминал Raspberry.

Код, необходимый для запуска установки, включает:

Пожалуйста, обрати внимание; что вы не найдете код примера библиотеки, если установите его непосредственно из пакета phyton index. Поэтому мы рекомендуем вам загрузить примеры ADS115 вручную на Raspberry Pi и запустить их.

Может ли ADS1115 считывать отрицательное напряжение?

Да, ADS1115 может считывать отрицательное напряжение даже с одним выходным источником питания. Кроме того, он может преобразовывать входное напряжение -ve в число -ve.

Заключительные слова

Модуль ADS1115 представляет собой надежное устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в цифровой. Он также имеет усилитель с программируемым коэффициентом усиления, который умножает небольшие значения аналогового сигнала на переменную. Следовательно, вы можете получить более высокое значение сигнала. Таким образом, устройство эффективно для систем мониторинга батарей или компараторов.

Итак, у вас есть вопросы или предложения по теме? Или вам нужен модуль для вашего проекта? Пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нами; мы будем более чем рады помочь.