ADS1115:Die Funktionen und wie man es mit Arduino verbindet

Arbeiten Sie mit Automobilelektronik, hochpräzisen Instrumenten oder anderen hochpräzisen Sammlungen? Oder benötigen Sie ein zuverlässiges Gerät, das zur Datenanalyse, Verstärkung und Verbesserung der Genauigkeit von analog zu digital wechseln kann? Dann brauchen Sie den ADS1115.

Dieser Artikel verschafft Ihnen einen großen Vorsprung, wenn Sie mit diesem Gerät mit geringem Stromverbrauch noch nicht vertraut sind.

Sie erfahren mehr darüber, was es ist, die Pin-Konfiguration, das Funktionsprinzip, die Schnittstelle und mehr.

Lass uns anfangen!

Was ist das ADS115 ADC-Modul?

Das ADS115 ADC-Modul ist ein kleines Gerät mit geringem Stromverbrauch und einem 16-Bit-Präzisions-AD-Wandler. Mit anderen Worten, das Gerät ist ein Analog-Digital-Wandler, der intern eine Referenzspannung hat. Sie können diese Module also verwenden, um die Genauigkeit zu verbessern und Datenanalysen durchzuführen, indem Sie analog in digital umwandeln.

ADS1115-Modul

Quelle:Wikimedia Commons

Wie funktioniert das ADS115-Modul?

Typischerweise verfügt dieses Modul über einen Oszillator und eine integrierte Referenz. Es überträgt also Daten über eine kompatible serielle Schnittstelle (I2C). Dabei wählt das Gerät vier IC2-Slave-Adressen aus. Außerdem nutzt es eine Arbeitsleistung, die von 2,0 Volt bis 5,5 Volt reicht.

Der ADS 115 führt eine Wandlungsrate von etwa 860 SPS (samples per second) aus. Außerdem verfügt das Gerät über einen integrierten PGA (Programmable Gain Amplifier). Der integrierte PGA bietet einen Bereichseingang von ±256 mV von der PSV (Stromversorgungsspannung). Dadurch misst der PSV große und kleine hochauflösende Signale.

Darüber hinaus verfügt der AD1115 über einen Eingangs-MUX (Multiplexer) mit vier unsymmetrischen oder zwei differenziellen Eingängen. Es funktioniert auch in einem Triggermodus, der sich nach einer vollständigen Konvertierung automatisch ausschaltet.

Der ADS115

ADS1115 hat die folgenden Eigenschaften:

• Ein ultrakleines Paket mit einer Abmessung von 2 x 1,5 x 0,4 mm.
• Kontinuierlicher und Einzelwandlungsbetriebsmodus.
• Zwei differentielle Eingänge
• Das Gerät wird beim Einschalten initialisiert.
• Der Referenzeingang des ADS1115 bietet Unter- und Überdruck.
• Digitaler Erfassungsausgangsbereich von 0 bis 32767 für positiv und 32768 bis 65535 für negativ.
• Die Conversion-Rate reicht von 8 bis 860 Bps.
• Minimale Verbrauchsleistung von 150uA.
• Die Betriebstemperatur reicht von -40 ⁰ C bis +125 ⁰ C.

Aber das ist nicht alles. Das Gerät unterstützt drei Modi:

• Hochgeschwindigkeitsmodus:3,4 MHz max.
• Schneller Weg:400 KHz max.
• Standardmethode:100 kHz max.

Pin-Konfiguration des ADS1115

So verbinden Sie den 16-Bit-ADC ADS1115 mit Arduino

Ingenieurstudent verbindet ADS1115 mit Arduino

Die Anbindung des ADS1115 an einen Arduino ist kein Hexenwerk, da es sich um einen äußeren Digital-Analog-Wandler (ADC) handelt. Zweifellos gibt es interne ADCs, die sich perfekt für analoge Eingänge für Arduino eignen. Aber der ADS1115 wird mit vier 16-Bit-ADCs mit Hilfe eines 12C-Pins geliefert, wodurch er leicht zu lesen ist.

Arduino-Schnittstelle mit ADS1115

Hier, in diesem Abschnitt, sehen Sie, wie Sie den ADS1115 16-Bit-ADC mit Arduino verbinden – mit den folgenden Schritten;

Die erforderlichen Tools für dieses Projekt

• ADS1115-Sensor (1)
• Brotbrett (1)

• Arduino nano/uno (1)

Arduino Nano

• Überbrückungsdrähte (1)

Überbrückungsdrähte

• i2c-LCD (1)

Schritt Eins:Schaltpläne

Zuerst verbinden Sie das Arduino-Modul mit den 5 Volt und GND. Verbinden Sie dann die resultierenden Pins des Sensors mit den SCL- und SDA-Arduino-Pins. Interessanterweise definiert der ADDR-Pin auf dem Arduino die Adresse des i2C-Geräts.

Daher besteht die bevorzugte Methode darin, den GND- und den ADDR-Pin miteinander zu verbinden – was zu einer 0x48-Adresse führt.

Schritt Zwei:Lesen des Codes für ADC (Seriendruck)

Nachdem die notwendigen Verbindungen zwischen Arduino und ADS115 hergestellt wurden, ist es ideal, um die Codes für den Single-End-Modus auszuführen. Hier müssten Sie den Wert pro serieller Schnittstelle bestätigen und die vier Kanäle auf der Platine auslesen. Verwenden Sie als Nächstes den Multiplikator, der von der PGA-Verstärkung abhängt, um die Werte auf Spannung umzuschalten.

Um diesen zweiten Schritt abzuschließen, führen Sie die obigen Codes aus und schließen Sie die Verbindungen ab. Dann erhalten Sie die gedruckten Ergebnisse vom seriellen Monitor, nachdem Sie ihn mit 9600 Baud geöffnet haben. Alternativ können Sie das i2C LCD verwenden, um die Ergebniscodes herunterzuladen.

Schritt Drei:Lesen des Codes für ADC (LCD-Ergebnisse)

Laden Sie in diesem Abschnitt die unten stehenden Codes hoch und schließen Sie die erforderlichen Verbindungen ab. Überprüfen Sie dann die Ergebnisse auf dem LCD-Bildschirm oder dem offenen seriellen Monitor mit 9600 Baud.

Schnittstelle von ADS1115 16-Bit-ADC zu Raspberry Pi

ADS1115-Schnittstelle mit Raspberry Pi

Die Verbindung von Raspberry Pi und ADS1115 ist super einfach – dank des i2c-Busses.

Daher sind hier die schnellen Schritte, die Sie befolgen müssen:

Schritt eins:Verkabelung

Der Anschluss für Raspberry Pi ist dem Arduino ziemlich ähnlich. Verbinden Sie zuerst den VDD des ADS1115 mit dem VDD des Raspberry Pi. Dann die GNDs sowohl des ADS1115 als auch des Raspberry Pi zusammen. Führen Sie abschließend SDA und SCL des Raspberry Pi mit denen des ADS1115 zusammen.

Schritt zwei:Installation aus der Bibliothek

Der nächste Schritt nach dem Herstellen der Verbindungen besteht darin, die Installation der ADS1115-Python-Bibliothek auszuführen. Wir empfehlen, die Installationsbibliothek mit diesem GitHub-Quellcode auszuführen. Stellen Sie dennoch sicher, dass Sie über eine stabile Internetverbindung verfügen, bevor Sie die Installation der Raspberry Pi-Bibliothek ausführen.

Schritt drei:Installation von der Quelle

Hier ist der Code, der zum Ausführen einer Installation von der Quelle erforderlich ist:

Stellen Sie vor der Installation sicher, dass Sie sich mit dem Raspberry-Terminal auf Github verbinden.

Schritt vier:Installation des Phyton-Pakets

Stellen Sie hier sicher, dass Sie auf das Raspberry-Terminal im Phyton-Indexpaket verlinken.

Der zum Ausführen der Installation erforderliche Code enthält:

Bitte beachten Sie; dass Sie den Beispielcode der Bibliothek nicht finden, wenn Sie ihn direkt aus dem Phyton-Indexpaket installieren. Wir empfehlen Ihnen daher, Beispiele für ADS115 manuell auf den Raspberry Pi herunterzuladen und auszuführen.

Kann ADS1115 negative Spannung lesen?

Ja, der ADS1115 kann auch mit seiner einzigen Ausgangsversorgung negative Volt lesen. Außerdem kann es die -ve-Eingangsspannung in eine -ve-Zahl übersetzen.

Schlussworte

Das ADS1115-Modul ist ein zuverlässiges Gerät, das ein analoges Eingangssignal in ein digitales Signal umwandelt. Und es hat auch einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung, der kleine analoge Signalwerte mit einer Variablen multipliziert. Folglich können Sie einen höheren Signalwert erhalten. Somit ist das Gerät effektiv für Batterieüberwachungssysteme oder Komparatoren.

Haben Sie also Fragen oder Anregungen zum Thema? Oder benötigen Sie das Modul für Ihr Projekt? Bitte zögern Sie nicht, uns zu erreichen; Wir helfen Ihnen gerne weiter.