Dėl savo universalumo ir tikslumo ADS1115 yra vienas dažniausiai gamintojų ir elektronikos entuziastų naudojamų analoginių skaitmeninių keitiklių (ADC). Šis 16 bitų įrenginys dėl savo I2C sąsajos lengvai prisijungia prie tokių platformų kaip Arduino ar Raspberry Pi. ADS1115 turi galimybę išmatuoti iki 4 analoginių arba 2 diferencinių įvesčių, siūlančių didesnę skiriamąją gebą nei įmontuota daugelyje mikrovaldiklių.
Dėl programuojamo stiprinimo ir galimybės matuoti tiek teigiamus, tiek neigiamus signalus, jis tapo esminiu įrankiu tiems projektams, kuriems reikalingas didesnis tikslumas nei gali pasiūlyti vidiniai ADC, pvz., didelio tikslumo jutikliai ar žemos įtampos matavimai.
Kas yra ADS1115?
ADS1115 yra analoginis skaitmeninis keitiklis (ADC), kuris paverčia analoginius signalus į skaitmeninius duomenis, apdorojamus tokiomis platformomis kaip Arduino o ESP8266. Šis įrenginys išsiskiria 16 bitų raiška, todėl jis yra daug tikslesnis už vidinius mikrovaldiklių, tokių kaip Arduino Uno, kuris siūlo tik 10 bitų.
Viena iš naudingiausių ADS1115 funkcijų yra jos galimybė atlikti tiek paprastų (vieno galo), tiek diferencinių signalų matavimus. Vieno galo režimu galite prijungti iki keturių nepriklausomų signalų, o diferencialiniu režimu galite prijungti dvi poras signalų, leidžiančių matuoti neigiamus signalus.
ADS1115 techninės charakteristikos
ADS1115 turi keletą pažangių funkcijų, todėl jis yra puikus pasirinkimas projektams, kuriuose reikalingi didelės raiškos analoginiai matavimai:
- 16 bitų skiriamoji geba: Tai reiškia, kad jis gali išmatuoti iki 65,536 10 skirtingų signalų lygių. Dėl to tai yra daug tikslesnė parinktis nei XNUMX bitų ADC, įmontuoti daugelyje mikrovaldiklių.
- I2C sąsaja: Tai leidžia įrenginiui lengvai susisiekti su mikrovaldikliais. Be to, naudojant ADDR konfigūruojamą adreso kaištį, vienoje magistralėje galima prijungti iki keturių ADS1115.
- Matavimo režimai: Prietaisas siūlo tiek vieno galo (4 nepriklausomi kanalai), tiek diferencialinius (2 kanalai) matavimus. Diferencialiniu režimu sumažinamas triukšmas ir galima išmatuoti neigiamus signalus.
- Programuojamas PGA: El programuojamas stiprinimo stiprintuvas (PGA) Reguliuoja stiprinimą intervaluose nuo ±6.144 V iki ± 0.256 V, todėl matuojant žemą įtampą užtikrinamas didesnis tikslumas. Pažymėtina, kad nors PGA leidžia valdyti iki ±6.144V, išmatuoti daugiau nei įrenginio maitinimo įtampa (daugeliu atvejų 5V) neįmanoma.
- Įtampos lygintuvas: ADS1115 turi programuojamą komparatorių, kuris gali generuoti perspėjimą per ALERT kaištį, kai signalas viršija programinės įrangos nustatytą slenkstinę vertę.
Veikimo režimai
ADS1115 turi du pagrindinius veikimo režimus, kuriuos galima pritaikyti pagal projekto poreikius:
- Nuolatinis konvertavimas: Šiuo režimu įrenginys ir toliau nuolat renka duomenis, idealiai tinka nuolatiniam stebėjimui.
- Vieno kadro režimas: Įrenginys nuskaito rodmenis ir pereina į mažos galios režimą, kol bus paragintas dar kartą nuskaityti. Tai naudinga, kai norite iki minimumo sumažinti energijos suvartojimą projektuose, maitinamuose baterijomis.
Programuojamo stiprinimo (PGA) režimas
ADS1115 turi a programuojamas stiprinimo stiprintuvas (PGA), kuri leidžia reguliuoti jo matavimo diapazoną. Tai ypač naudinga dirbant su žemos įtampos signalais, nes galite sustiprinti signalą, kad išnaudotumėte visas ADC raiškos galimybes. Palaikomi diapazonai yra nuo ± 6.144 V iki ± 0.256 V, todėl tai suteikia lankstumo įvairiose srityse. Tačiau Svarbu neviršyti įrenginio maitinimo įtampos, kuris paprastai yra 5 V, nes galite sugadinti keitiklį.
ADS1115 programos
- Jutiklio matavimas: Kai reikia nuskaityti tikslius duomenis iš analoginių jutiklių, tokių kaip temperatūros, šviesos ar pH jutikliai, ADS1115 tampa pagrindiniu įrankiu.
- Tyrimų projektai: Kai kuriuose projektuose, kur reikia išmatuoti subtilius mažos įtampos pokyčius, ADS16 1115 bitų skiriamoji geba užtikrina reikiamą tikslumą.
- Baterijos stebėjimas: Dėl savo gebėjimo matuoti diferencinius signalus ir vidinio lygintuvo ADS1115 taip pat gali būti naudojamas kuriant baterijų stebėjimo sistemas, kuriose gali būti generuojamas įspėjimas, kai įtampa nukrenta žemiau kritinio lygio.
Ryšys su „Arduino“
ADS1115 prijungimas prie Arduino plokštės yra labai paprastas dėl jo I2C sąsajos. Jums tereikia prijungti ADC SDA ir SCL kaiščius prie atitinkamų Arduino, be to, maitinti įrenginį 5 V.
Žemiau parodysime pagrindinę prijungimo schemą:
VCC (ADS1115) -> 5V (Arduino)
GND (ADS1115) -> GND (Arduino)
SCL (ADS1115) -> SCL (Arduino)
SDA (ADS1115) -> SDA (Arduino)Norint pasirinkti ADC I2C adresą, reikia prijungti ADDR kaištį prie GND, VDD, SDA arba SCL, atitinkamai gaunant adresus 0x48, 0x49, 0x4A arba 0x4B. Priklausomai nuo to, kiek ADS1115 norite naudoti savo projekte, ši parinktis tampa labai naudinga.
„Adafruit“ bibliotekos naudojimas, skirtas ADS1115
Norint supaprastinti ADS1115 naudojimą su Arduino, galima įdiegti Adafruit biblioteką. Šioje bibliotekoje pateikiami labai aiškūs pavyzdžiai, kurie padės jums pradėti. Žemiau pateikiamas pagrindinis keturių kanalų skaitymo vieno galo režimu pavyzdys:
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h>
Adafruit_ADS1115 ads;
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
ads.begin();
}
void loop(void) {
int16_t adc0, adc1, adc2, adc3;
adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);
adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
adc2 = ads.readADC_SingleEnded(2);
adc3 = ads.readADC_SingleEnded(3);
Serial.print("AIN0: "); Serial.println(adc0 * 0.1875);
Serial.print("AIN1: "); Serial.println(adc1 * 0.1875);
Serial.print("AIN2: "); Serial.println(adc2 * 0.1875);
Serial.print("AIN3: "); Serial.println(adc3 * 0.1875);
delay(1000);
}Šis kodas nuskaito keturis analoginius kanalus ir konvertuoja juos į įtampą, naudodamas atitinkamą daugiklį pagal stiprinimą, kurį įdėjome į ADC.
Diferencialinis režimas
ADS1115 diferencialinis režimas yra labai naudingas matuojant neigiamą įtampą arba sumažinant triukšmą. Tai yra pagrindinis pavyzdys, kaip diferencijuoti kaiščius A0 ir A1:
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h>
Adafruit_ADS1115 ads;
void setup(void) {
Serial.begin(9600);
ads.begin();
}
void loop(void) {
int16_t results;
results = ads.readADC_Differential_0_1();
Serial.print("Diferencial: "); Serial.println(results * 0.1875);
delay(1000);
}Naudodami šį alternatyvų skaitymo režimą galite išmatuoti įtampos skirtumą tarp dviejų įėjimų, idealiai tinka tais atvejais, kai triukšmas gali būti problema.
Galutiniai samprotavimai
ADS1115 ne tik užtikrina išskirtinį šio tipo ADC tikslumą, bet ir yra itin paprastas naudoti. Jo I2C sąsaja ir galimybė matuoti tiek atskirus, tiek diferencinius signalus daro jį vertingu komponentu bet kokiam elektronikos projektui, nesvarbu, ar matuojate jutiklius su žema įtampa, ar jums reikia didesnio tikslumo, nei suteikia įprastas mikrovaldiklis. Be to, jo įmontuotas lygintuvas prideda papildomą naudingumo sluoksnį, leisdamas sukurti pavojaus signalus, kai viršijami tam tikri slenksčiai, todėl puikiai tinka stebėjimo programoms. Jei ieškote savo analoginių matavimų tikslumo ir funkcionalumo, ADS1115 yra labai rekomenduojama parinktis.