Dominando o ADS1115: Características, Pinouts e Guia de Integração com Arduino

Você está trabalhando com eletrônica automotiva, instrumentação de alta precisão ou outras coletas de alta precisão? Ou precisa de um dispositivo confiável que possa converter analógico para digital para análise de dados, amplificar e aumentar a precisão? Então, o que você precisa é o ADS1115.

Este artigo dará um ótimo começo se você é novo neste dispositivo de baixa potência.

Você aprenderá mais sobre o que é, a configuração de pinos, princípio de funcionamento, como interligá-lo e mais.

Vamos começar!

O que é Módulo ADC ADS115?

O módulo ADC ADS115 é um pequeno dispositivo com baixa potência e conversor AD de precisão de 16 bits. Em outras palavras, o dispositivo é um conversor analógico-digital que tem uma tensão de referência interna. Então, você pode usar esses módulos para fortalecer, aumentar a precisão e realizar análise de dados convertendo analógico para digital.

Módulo ADS1115

Fonte: Wikimedia Commons

Como Funciona o Módulo ADS115?

Tipicamente, este módulo apresenta um oscilador e referência onboard. Então, ele transfere dados via interface serial compatível (I2C). Enquanto isso, o dispositivo seleciona quatro endereços escravos I2C. Também utiliza uma tensão de trabalho que varia de 2,0 volts a 5,5 volts.

O ADS 115 executa uma taxa de conversão de cerca de 860 SPS (amostras por segundo). Além disso, o dispositivo vem com um PGA (amplificador de ganho programável) onboard. O PGA onboard oferece uma faixa de entrada de ±256 mV a partir do PSV (tensão de alimentação). Como resultado, o PSV mede sinais grandes e pequenos de alta resolução.

Além disso, o AD1115 apresenta um MUX (multiplexador) de entrada com quatro entradas single-ended ou duas diferenciais. Também funciona em modo de gatilho único que desliga automaticamente após uma conversão completa.

O ADS115

ADS1115 tem as seguintes características:

• Pacote ultrapequeno com dimensão de 2 x 1,5 x 0,4 mm.
• Modo de operação de conversão contínua e única.
• Duas entradas diferenciais
• O dispositivo inicializa quando a alimentação sobe.
• A entrada de referência do ADS1115 oferece pressão negativa e positiva.
• Faixa de saída de aquisição digital de 0 a 32767 para positivo e 32768 a 65535 para negativo.
• A taxa de conversão varia de 8 a 860 SPS.
• Consumo mínimo de potência de 150 µA.
• A temperatura de operação varia de -40 °C a +125 °C.

Mas não é só isso. O dispositivo suporta três modos:

• Modo de alta velocidade: 3,4 MHz máx.
• Modo rápido: 400 kHz máx.
• Método padrão: 100 kHz máx.

Configuração de Pinos do ADS1115

Como Interligar ADC ADS1115 16-bit com Arduino

Estudante de engenharia interligando ADS1115 ao Arduino

Interligar o ADS1115 a um Arduino não é ciência de foguete porque é um conversor analógico-digital (ADC) externo. Sem dúvida, existem ADCs internos que são perfeitos para entradas analógicas para Arduino. Mas o ADS1115 vem com quatro ADCs de 16 bits com a ajuda de um pino I2C — facilitando a leitura.

Arduino interligado com ADS1115

Aqui, nesta seção, você verá como ligar o ADC ADS1115 16-bit ao Arduino — com os seguintes passos:

Ferramentas necessárias para este projeto

• Sensor ADS1115 (1)
• Protoboard (1)

• Arduino nano/uno (1)

Arduino nano

• Fios jumpers (1)

Fios jumpers

• LCD i2c (1)

Passo Um: Esquemático

Primeiro, você conecta o módulo do Arduino a 5 volts e GND. Então, une os pinos resultantes do sensor com os pinos SCL e SDA do Arduino. Curiosamente, o pino ADDR no Arduino define o endereço do dispositivo I2C.

Então, a maneira preferida é conectar o pino GND e ADDR juntos — resultando em endereço 0x48.

Passo Dois: Código de Leitura para ADC (Serial Print)

Após fazer as conexões necessárias entre o Arduino e ADS115, é ideal rodar os códigos para o modo single-ended. Aqui, você teria que confirmar o valor por porta serial e ler os quatro canais na placa. Em seguida, use o multiplicador, que depende do ganho PGA, para converter valores para tensão.

Para finalizar este segundo passo, execute os códigos acima e complete as conexões. Então, você obterá os resultados impressos do monitor serial após abri-lo a 9600 bauds. Alternativamente, você pode usar o LCD I2C para baixar os códigos de resultado.

Passo Três: Código de Leitura para ADC (Resultados no LCD)

Nesta seção, faça upload dos códigos abaixo e finalize as conexões necessárias. Então, verifique os resultados na tela LCD ou monitor serial aberto a 9600 bauds.

Interligando ADC ADS1115 16-bit ao Raspberry Pi

ADS1115 interligado com Raspberry Pi

Interligar Raspberry Pi e ADS1115 é super simples — graças ao barramento I2C.

Portanto, aqui estão os passos rápidos a seguir:

Passo um: Ligação

A conexão para Raspberry Pi é bastante similar ao Arduino. Primeiro, conecte o VDD do ADS1115 ao VDD do Raspberry Pi. Então, os GNDs de ambos ADS1115 e Raspberry Pi juntos. Para concluir, una o SDA e SCL do Raspberry Pi ao do ADS1115.

Passo dois: Instalação da Biblioteca

O próximo passo após fazer as conexões é rodar a instalação da biblioteca Python ADS1115. Recomendamos rodar a instalação da biblioteca com este código fonte GitHub. No entanto, certifique-se de ter internet estável antes de rodar a instalação da biblioteca Raspberry Pi.

Passo três: Instalação da Fonte

Aqui está o código necessário para rodar uma instalação da fonte:

Certifique-se de conectar ao terminal Raspberry no GitHub antes de instalar.

Passo quatro: Instalação do Pacote Python

Aqui, certifique-se de conectar ao terminal Raspberry no índice de pacotes Python.

O código necessário para rodar a instalação inclui:

Por favor, note; você não encontrará o código de exemplo da biblioteca se instalá-lo diretamente do índice de pacotes Python. Então, recomendamos que você baixe exemplos do ADS115 manualmente para o Raspberry Pi e os execute.

O ADS1115 pode ler tensão negativa?

Sim, o ADS1115 pode ler volts negativos mesmo com sua saída de alimentação única. Além disso, pode traduzir a tensão de entrada -ve para um número -ve.

Palavras Finais

O módulo ADS1115 é um dispositivo confiável que converte um sinal analógico de entrada em sinal digital. E também tem um amplificador de ganho programável que multiplica pequenos valores de sinal analógico por uma variável. Consequentemente, você pode obter um valor de sinal maior. Assim, o dispositivo é eficaz para sistemas de monitoramento de bateria ou comparadores.

Então, você tem dúvidas ou sugestões sobre o tópico? Ou precisa do módulo para seu projeto? Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar; ficaremos mais que felizes em ajudar.