ADS1115 është një nga konvertuesit analog në dixhital më të përdorur (ADC) nga prodhuesit dhe entuziastët e elektronikës për shkak të shkathtësisë dhe saktësisë së tij. Kjo pajisje 16-bitësh lidhet lehtësisht me platforma të tilla si Arduino ose Raspberry Pi falë ndërfaqes së saj I2C. ADS1115 ka aftësinë për të matur deri në 4 hyrje analoge ose 2 diferenciale, duke ofruar rezolucion më të lartë se ajo e integruar në shumë mikrokontrollues.
Falë fitimit të programueshëm dhe aftësisë së tij për të matur sinjalet pozitive dhe negative, ai është bërë një mjet thelbësor për ato projekte që kërkojnë saktësi më të madhe se ajo që mund të ofrojnë ADC-të e brendshme, të tilla si sensorë me precizion të lartë ose matjet e tensionit të ulët.
Çfarë është ADS1115?
ADS1115 është një konvertues dixhital analog (ADC) që transformon sinjalet analoge në të dhëna dixhitale të përpunueshme nga platforma si p.sh. Arduino o ESP8266. Kjo pajisje dallohet për rezolucionin e saj 16-bit, gjë që e bën atë shumë më të saktë se ADC-të e brendshme të mikrokontrolluesve si p.sh. Arduino Uno, i cili ofron vetëm 10 bit.
Një nga veçoritë më të dobishme të ADS1115 është aftësia e tij për të kryejnë matje të sinjaleve të thjeshta (me një fund) dhe diferencial. Në modalitetin me një fund, mund të lidhni deri në katër sinjale të pavarura, ndërsa në modalitetin diferencial, mund të lidhni dy palë sinjale, duke lejuar matjen e sinjaleve negative.
Karakteristikat teknike të ADS1115
ADS1115 përfshin disa veçori të avancuara që e bëjnë atë një zgjedhje të shkëlqyer për projektet ku nevojiten matje analoge me rezolucion të lartë:
- Rezolucioni 16 bit: Kjo do të thotë se mund të matë deri në 65,536 nivele të ndryshme sinjalesh. Kjo e bën atë një opsion shumë më të saktë se ADC-të 10-bit të integruar në shumicën e mikrokontrolluesve.
- Ndërfaqja I2C: Ai lejon pajisjen të komunikojë lehtësisht me mikrokontrolluesit. Përveç kësaj, është e mundur të lidhni deri në katër ADS1115 në një autobus të vetëm falë pinit të adresës së konfigurueshme ADDR.
- Mënyrat e matjes: Pajisja ofron matje me një skaj (4 kanale të pavarura) dhe diferenciale (2 kanale). Në modalitetin diferencial, zhurma zvogëlohet dhe sinjalet negative mund të maten.
- PGA e programueshme: El përforcues i fitimit të programueshëm (PGA) Rregullon fitimin në intervale nga ±6.144V në ±0.256V, duke lejuar saktësi më të madhe kur matni tensionet e ulëta. Duhet të theksohet se, megjithëse PGA lejon trajtimin deri në ±6.144 V, nuk është e mundur të matet më shumë se tensioni i furnizimit të pajisjes (5V në shumicën e rasteve).
- Krahasuesi i tensionit: ADS1115 përfshin një krahasues të programueshëm që mund të gjenerojë një alarm nëpërmjet pinit ALERT kur një sinjal tejkalon vlerën e pragut të përcaktuar nga softueri.
Modalitetet e funksionimit
ADS1115 ka dy mënyra kryesore të funksionimit që mund të përshtaten sipas nevojave të projektit:
- Konvertimi i vazhdueshëm: Në këtë modalitet, pajisja vazhdon të marrë vazhdimisht të dhëna, ideale për aplikacionet e monitorimit të vazhdueshëm.
- Modaliteti me një goditje: Pajisja merr një lexim dhe më pas kalon në modalitetin e fuqisë së ulët derisa të kërkohet për një lexim tjetër. Kjo është e dobishme kur dëshironi të minimizoni konsumin e energjisë në projektet me bateri.
Modaliteti i fitimit të programueshëm (PGA).
ADS1115 ka një përforcues i fitimit të programueshëm (PGA), e cila ju lejon të rregulloni gamën e saj të matjes. Kjo është veçanërisht e dobishme kur punoni me sinjale të tensionit të ulët, pasi mund ta amplifikoni sinjalin për të përfituar plotësisht nga rezolucioni i ADC. Gamat e mbështetura janë nga ±6.144 V në ± 0.256 V, duke ofruar fleksibilitet në një shumëllojshmëri të gjerë aplikimesh. Megjithatë, Është thelbësore të mos e tejkaloni tensionin e furnizimit me energji të pajisjes, që zakonisht është 5V, pasi mund të dëmtoni konvertuesin.
Aplikacionet ADS1115
- Matja e sensorit: Kur ju duhet të lexoni të dhëna të sakta nga sensorë analogë, të tillë si sensorë të temperaturës, dritës ose pH, ADS1115 bëhet një mjet kyç.
- Projektet kërkimore: Në disa projekte ku duhet të maten ndryshimet delikate në tensione të vogla, rezolucioni 16-bit i ADS1115 ofron saktësinë e nevojshme.
- Monitorimi i baterisë: Falë aftësisë së tij për të matur sinjalet diferenciale dhe krahasuesit të brendshëm të tij, ADS1115 mund të përdoret gjithashtu për të krijuar sisteme monitorimi të baterive, ku mund të gjenerohet një alarm kur voltazhi bie nën një nivel kritik.
Lidhja me Arduino
Lidhja e ADS1115 me një tabelë Arduino është shumë e thjeshtë falë ndërfaqes së saj I2C. Ju vetëm duhet të lidhni kunjat SDA dhe SCL të ADC me ato përkatëse në Arduino, përveç fuqizimit të pajisjes me 5V.
Më poshtë, ne ju tregojmë diagramin bazë të lidhjes:
VCC (ADS1115) -> 5V (Arduino)
GND (ADS1115) -> GND (Arduino)
SCL (ADS1115) -> SCL (Arduino)
SDA (ADS1115) -> SDA (Arduino)Për të zgjedhur adresën I2C të ADC, është e nevojshme të lidhni pinin ADDR me GND, VDD, SDA ose SCL, duke marrë adresat përkatësisht 0x48, 0x49, 0x4A ose 0x4B. Në varësi të numrit të ADS1115 që dëshironi të përdorni në projektin tuaj, ky opsion bëhet shumë i dobishëm.
Përdorimi i bibliotekës Adafruit për ADS1115
Për të thjeshtuar përdorimin e ADS1115 me Arduino, mund të instalohet biblioteka Adafruit. Kjo bibliotekë ofron shembuj shumë të qartë për t'ju ndihmuar të filloni. Më poshtë është një shembull bazë për leximin e katër kanaleve në modalitetin me një fund:
#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);
}Ky kod lexon katër kanalet analoge dhe i konverton në tension, duke përdorur shumëzuesin përkatës sipas fitimit që kemi vendosur në ADC.
Mënyra diferenciale
Modaliteti diferencial i ADS1115 është shumë i dobishëm për matjen e tensioneve negative ose minimizimin e zhurmës. Ky është një shembull bazë për të bërë një lexim diferencial midis kunjave A0 dhe 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);
}Me këtë mënyrë alternative të leximit, mund të matni diferencën e tensionit midis dy hyrjeve, ideale për aplikacionet ku zhurma mund të jetë problem.
Konsiderata përfundimtare
ADS1115 jo vetëm që jep saktësi të jashtëzakonshme për një ADC të këtij lloji, por është gjithashtu jashtëzakonisht i lehtë për t'u përdorur. Ndërfaqja e tij I2C dhe aftësia për të matur sinjalet e vetme dhe diferenciale e bëjnë atë një komponent të vlefshëm për çdo projekt elektronik, pavarësisht nëse jeni duke matur sensorë me tensione të ulëta ose keni nevojë për më shumë saktësi sesa ofron një mikrokontrollues tipik. Përveç kësaj, krahasuesin e tij të integruar shton një shtresë shtesë të dobisë duke lejuar krijimin e alarmeve kur kapërcehen disa pragje, duke e bërë atë të përsosur për monitorimin e aplikacioneve. Nëse jeni duke kërkuar për saktësi dhe funksionalitet në matjet tuaja analoge, ADS1115 është një opsion shumë i rekomanduar.