ADS1115, dahili referans voltajına sahip ultra küçük, düşük güç tüketimli, 16-bit hassasiyetli bir AD dönüştürücüdür (Analogdan Dijitale Dönüştürücü). Genellikle yüksek hassasiyetli ölçüm aletlerinde, otomotiv elektroniğinde, batarya voltajı toplama ve diğer yüksek hassasiyetli toplama durumlarında kullanılır. Genel işlevi, analog sinyalleri güçlendirmek, doğruluğu artırmak ve veri analizi için dijitale dönüştürmektir.
ADS1115 nasıl çalışır?
ADS1115, üzerinde bir referans ve osilatör bulundurur. Veriler, I2C uyumlu seri bir arayüz üzerinden iletilir; 4 I2C köle adresi seçilebilir. ADS1115, 2.0V ile 5.5V arasında değişen tek bir çalışma güç kaynağı kullanır.
ADS1115, saniyede 860 örnek (SPS) hızında dönüştürme işlemleri gerçekleştirebilir. ADS1115, güç kaynağı voltajından ±256mV kadar düşük bir giriş aralığı sağlayabilen programlanabilir bir kazanç amplifikatörüne (PGA) sahiptir, böylece büyük ve küçük sinyalleri yüksek çözünürlükle ölçme imkanı sunar. Ayrıca, ADS1115, 2 diferansiyel giriş veya 4 tek uçlu giriş sağlayabilen bir giriş çoklayıcısına (MUX) da sahiptir.
ADS1115, sürekli dönüştürme modunda veya tek tetikleme modunda çalışabilir; ikincisi, bir dönüşüm tamamlandıktan sonra otomatik olarak kapanarak boşta kalma durumunda akım tüketimini büyük ölçüde azaltır. ADS1115’in belirtilen sıcaklık aralığı -40°C ile +125°C arasındadır.
ADS1115’in pin fonksiyonu
| Pinler | Fonksiyon |
| VDD | Güç kaynağı pini. Genellikle VDD ile GND arasındaki voltaj farkı 2-5.5V’dir. |
| GND | Toprak terminali |
| ALERT | Karşılaştırıcının sonuç çıkışı |
| SCL, SDA | Diğer cihazlarla iletişim kurar |
| ADDR | Adres tarafı |
| A0, A1, A2, A3 | Giriş terminalleri |
ADS1115 ile MCU arasındaki bağlantı:
VDD——>MCU’nun 3.3/5V’u
GND——>SCM GND
ADDR——>Genellikle toprağa bağlanır
A0-3——>Giriş voltajı hattına bağlanır
SCL, SDA -> Mikrodenetleyicinin SCL, SDA’sı
ALERT——>Bağlantısız
ADS1115’in ürün özellikleri
- Düşük güç tüketimi: sürekli modda 150uA
- Dönüşüm hızı: 8Bps’den 860Bps’ye
- Dahili osilatör
- Dahili referans voltajı: Dahili referans voltajı, dahili kaydı yapılandırarak ayarlanabilir.
- IIC arayüzü: Adres, pinler aracılığıyla programlanabilir ve genellikle iletişim frekansı için üç çalışma modu vardır.
- ADS1115 aşağıdaki 3 modu destekler:
- Standart mod: Maksimum 100KHz
- Hızlı mod: maksimum 400KHz
- Yüksek hızlı mod: 3.4MHz’ye kadar
- Dört tek kanallı giriş veya iki diferansiyel giriş
- Referans giriş pozitif ve negatif basınç: ADS1115, pozitif ve negatif basıncı toplayabilir.
- Referans giriş pozitif basınç dijital edinim çıkış aralığı: 0-32767 (küçükten büyüğe)
- Referans giriş negatif basınç dijital edinim çıkış aralığı: 32768-65535 (küçükten büyüğe)
ADS1115’in dahili referans voltajı 4.096V olarak ayarlandığında, pozitif voltaj edinim doğruluğu 4.096V/2^15 = 0.125mV’dir.
- Başlatma: ADS1115 ile ilgili kayıtlar, güç açıldığında başlatılır.
- Çalışma modu: tek bir dönüşüm ve sürekli dönüşüm.
ADS1115 ve IIC
ADS1115 veri iletişimi, IIC arayüzünü benimser ve IIC iletişim protokolünü takip eder, bu nedenle tek çip mikrodenetleyici ile iletişim kurmak için iki işlem vardır. Birincisi: Mikrodenetleyicinin I/O’su aracılığıyla IIC iletişim protokolü simüle edilerek onunla etkileşimde bulunulur. İkincisi: IIC arayüzüne sahip mikrodenetleyici kullanılarak onunla etkileşimde bulunulur. Veri alışverişinin kararlılığını sağlamak için, ilgili adımlar IIC protokolüne (başlangıç sinyali, durdurma sinyali, yeniden başlatma sinyali, yanıt sinyali) kesinlikle uygun şekilde yapılandırılmalı ve atlanmamalıdır.
IIC, aynı anda yalnızca alım veya gönderim yapabilen yarı çift yönlü bir iletişim protokolüdür.
Genellikle dört tür sinyal vardır: başlangıç sinyali, bitiş sinyali, nck sinyali, nack sinyali.
Veri okuma
Veri okuma adımları
1. IIC başlangıç sinyali oluşturun
2. Adresi gönderin
3. Okuma işlem komutunu gönderin (2.3 birlikte 8 bit olarak)
4. Yanıtı bekleyin
5. Veriyi okuyun
6. Bitiş sinyali oluşturun
Veri yazma
1. IIC başlangıç sinyali oluşturun
2. Adresi gönderin
3. Yazma işlem komutunu gönderin (2.3 birlikte 8 bit olarak)
4. Yanıtı bekleyin
5. Veriyi yazın
6. Bitiş sinyali oluşturun
Raspberry Pi, ADS1115 modülünü analog sinyalleri okumak için kullanır
Raspberry Pi, güçlü işlevlere sahip yaygın bir ana kontrol kartıdır. ADS1115’in 16-bit AD dönüşüm modülü, Raspberry Pi ve Gravity serisi analog sensörler için özel olarak tasarlanmıştır ve bu, Raspberry Pi ana kontrol kartında analog sensörlerin kullanımını büyük ölçüde kolaylaştırır. Tak ve çalıştır özelliğine sahiptir ve lehimleme gerektirmez, bu da oldukça kullanışlıdır. Gravity serisi sensörler çok sayıda ve çeşitlidir, bu da Raspberry Pi ana kontrol kartı için çeşitli sensör ihtiyaçlarını karşılayabilir.
Bir AD modülü 4 kanal analog sinyali okuyabilir. Üzerindeki I2C, adres seçme anahtarı işlevine sahip olduğundan, 2 AD modülünün birleştirilmesini destekler ve 8 analog sinyal kanalını okuyarak çeşitli senaryoların ihtiyaçlarını karşılamak için yeterlidir.
Temel bağlantının yanı sıra, ADDR arayüzümüzün de ilgili arayüze bağlanması gerekir.
Her cihaz, farklı adres pin yapılandırmalarını kullanarak tek bir I2C hattına kadar dört ADS111x cihazını bağlayabilir. ADS111x’i dört farklı I2C adresinden birine ayarlamak için adres pinlerini kullanın. Öncelikle GND, VDD ve SCL adreslerini kullanın. Cihaz adresi olarak SDA kullanıyorsanız, I2C iletişimi sırasında cihazın adresi doğru bir şekilde çözümlemesini sağlamak için SCL hattı düşük seviyeye düştükten sonra SDA hattını en az 100 ns boyunca tutun.
Bir ürünün geliştirilmesi, PCB montajından ayrı düşünülemez. ADS1115 ürünü hakkında daha fazla bilgi için lütfen Seeed Fusion‘a tıklayın.