Pateicoties tā daudzpusībai un precizitātei, ADS1115 ir viens no ražotāju un elektronikas entuziastu visbiežāk izmantotajiem analogajiem-digitālajiem pārveidotājiem (ADC). Pateicoties I16C interfeisam, šī 2 bitu ierīce ir viegli savienojama ar tādām platformām kā Arduino vai Raspberry Pi. ADS1115 ir iespēja izmērīt līdz pat 4 analogajām vai 2 diferenciālām ieejām, piedāvājot augstāku izšķirtspēju nekā daudzos mikrokontrolleros.
Pateicoties programmējamajam pastiprinājumam un spējai izmērīt gan pozitīvos, gan negatīvos signālus, tas ir kļuvis par būtisku rīku tiem projektiem, kuriem nepieciešama lielāka precizitāte, nekā var piedāvāt iekšējie ADC, piemēram, augstas precizitātes sensori vai zema sprieguma mērījumi.
Kas ir ADS1115?
ADS1115 ir analogais ciparu pārveidotājs (ADC), kas pārveido analogos signālus ciparu datos, ko apstrādā tādas platformas kā Arduino o ESP8266. Šī ierīce izceļas ar 16 bitu izšķirtspēju, kas padara to daudz precīzāku nekā mikrokontrolleru iekšējie ADC, piemēram, Arduino Uno, kas piedāvā tikai 10 bitus.
Viena no visnoderīgākajām ADS1115 funkcijām ir tā spēja veikt gan vienkāršu (viena gala), gan diferenciālo signālu mērījumus. Viengala režīmā var pieslēgt līdz četriem neatkarīgiem signāliem, savukārt diferenciālajā režīmā var pieslēgt divus signālu pārus, ļaujot izmērīt negatīvos signālus.
ADS1115 tehniskie parametri
ADS1115 ietver vairākas uzlabotas funkcijas, kas padara to par lielisku izvēli projektiem, kur nepieciešami augstas izšķirtspējas analogie mērījumi:
- 16 bitu izšķirtspēja: Tas nozīmē, ka tas var izmērīt līdz 65,536 10 dažādiem signāla līmeņiem. Tas padara to par daudz precīzāku opciju nekā lielākajā daļā mikrokontrolleru iebūvētie XNUMX bitu ADC.
- I2C interfeiss: Tas ļauj ierīcei viegli sazināties ar mikrokontrolleriem. Turklāt ir iespējams pieslēgt līdz četriem ADS1115 vienā kopnē, pateicoties tā ADDR konfigurējamai adreses tapai.
- Mērīšanas režīmi: Ierīce piedāvā gan viena gala (4 neatkarīgi kanāli), gan diferenciālos (2 kanāli) mērījumus. Diferenciālajā režīmā troksnis tiek samazināts un var izmērīt negatīvus signālus.
- Programmējams PGA: El programmējams pastiprinājuma pastiprinātājs (PGA) Pielāgo pastiprinājumu diapazonos no ±6.144V līdz ±0.256V, nodrošinot lielāku precizitāti, mērot zemu spriegumu. Jāpiebilst, ka, lai gan PGA ļauj apstrādāt līdz pat ±6.144V, nav iespējams izmērīt vairāk par ierīces barošanas spriegumu (vairumā gadījumu 5V).
- Sprieguma salīdzinājums: ADS1115 ietver programmējamu komparatoru, kas var ģenerēt brīdinājumu, izmantojot ALERT tapu, kad signāls pārsniedz programmatūras noteikto sliekšņa vērtību.
Darbības režīmi
ADS1115 ir divi galvenie darbības režīmi, kurus var pielāgot atbilstoši projekta vajadzībām:
- Nepārtraukta konvertēšana: Šajā režīmā ierīce turpina pastāvīgi uzņemt datus, kas ir ideāli piemērota nepārtrauktai uzraudzībai.
- Viena kadra režīms: Ierīce nolasa nolasījumu un pēc tam pāriet mazjaudas režīmā, līdz tiek prasīts veikt citu rādījumu. Tas ir noderīgi, ja vēlaties samazināt enerģijas patēriņu projektos, kas darbojas ar akumulatoru.
Programmējamā pastiprinājuma (PGA) režīms
ADS1115 ir a programmējams pastiprinājuma pastiprinātājs (PGA), kas ļauj pielāgot tā mērījumu diapazonu. Tas ir īpaši noderīgi, strādājot ar zemsprieguma signāliem, jo varat pastiprināt signālu, lai pilnībā izmantotu ADC izšķirtspējas priekšrocības. Atbalstītie diapazoni ir no ± 6.144 V līdz ± 0.256 V, kas piedāvā elastību visdažādākajās lietojumprogrammās. tomēr Ir svarīgi nepārsniegt ierīces barošanas spriegumu, kas parasti ir 5 V, jo jūs varat sabojāt pārveidotāju.
ADS1115 Lietojumprogrammas
- Sensora mērījumi: Ja nepieciešams nolasīt precīzus datus no analogajiem sensoriem, piemēram, temperatūras, gaismas vai pH sensoriem, ADS1115 kļūst par galveno rīku.
- Pētījumu projekti: Dažos projektos, kur ir jāmēra smalkas izmaiņas pie maziem spriegumiem, ADS16 1115 bitu izšķirtspēja nodrošina nepieciešamo precizitāti.
- Akumulatora uzraudzība: Pateicoties tā spējai izmērīt diferenciālos signālus un tā iekšējam salīdzinājumam, ADS1115 var izmantot arī, lai izveidotu akumulatoru uzraudzības sistēmas, kurās var tikt ģenerēts brīdinājums, kad spriegums nokrītas zem kritiskā līmeņa.
Savienojums ar Arduino
ADS1115 savienošana ar Arduino plati ir ļoti vienkārša, pateicoties tā I2C interfeisam. Jums ir nepieciešams tikai savienot ADC SDA un SCL tapas ar atbilstošajiem Arduino, papildus ierīces barošanai ar 5 V.
Zemāk mēs parādīsim pamata savienojuma shēmu:
VCC (ADS1115) -> 5V (Arduino)
GND (ADS1115) -> GND (Arduino)
SCL (ADS1115) -> SCL (Arduino)
SDA (ADS1115) -> SDA (Arduino)
Lai izvēlētos ADC I2C adresi, ir nepieciešams savienot ADDR kontaktu ar GND, VDD, SDA vai SCL, iegūstot attiecīgi adreses 0x48, 0x49, 0x4A vai 0x4B. Atkarībā no tā, cik ADS1115 vēlaties izmantot savā projektā, šī opcija kļūst ļoti noderīga.
Adafruit bibliotēkas izmantošana ADS1115
Lai vienkāršotu ADS1115 lietošanu ar Arduino, var instalēt Adafruit bibliotēku. Šajā bibliotēkā ir sniegti ļoti skaidri piemēri, kas palīdzēs sākt darbu. Tālāk ir sniegts pamata piemērs četru kanālu lasīšanai viena gala režīmā:
#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 kods nolasa četrus analogos kanālus un pārvērš tos spriegumā, izmantojot atbilstošo reizinātāju atbilstoši pastiprinājumam, ko ievietojām ADC.
Diferenciālais režīms
ADS1115 diferenciālais režīms ir ļoti noderīgs negatīva sprieguma mērīšanai vai trokšņa samazināšanai. Šis ir pamata piemērs, lai veiktu diferenciālo nolasījumu starp tapām A0 un 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);
}
Izmantojot šo alternatīvo nolasīšanas režīmu, varat izmērīt sprieguma starpību starp divām ieejām, kas ir ideāli piemērots lietojumiem, kur troksnis var radīt problēmas.
Nobeiguma apsvērumi
ADS1115 ne tikai nodrošina izcilu precizitāti šāda veida ADC, bet arī ir ļoti viegli lietojams. Tā I2C interfeiss un spēja izmērīt gan atsevišķus, gan diferenciālos signālus padara to par vērtīgu komponentu jebkuram elektronikas projektam neatkarīgi no tā, vai mērat sensorus ar zemu spriegumu vai arī nepieciešama lielāka precizitāte, nekā nodrošina tipisks mikrokontrolleris. Turklāt tā iebūvētais salīdzinājums pievieno papildu lietderības slāni, ļaujot izveidot trauksmes signālus, kad tiek pārsniegti noteikti sliekšņi, padarot to lieliski piemērotu lietojumprogrammu uzraudzībai. Ja meklējat precizitāti un funkcionalitāti analogajos mērījumos, ADS1115 ir ļoti ieteicama opcija.