Grove - ADC de 16 bits e 4 canais (ADS1115)

Para microcontroladores sem conversor analógico-digital, ou quando você precisa de um ADC mais preciso. Nós fornecemos o Grove - ADC de 16 bits e 4 canais (ADS1115), um ADC de 4 canais baseado no ADS1115 da Texas Instrument, que é um chip ADC de 16 bits de alta precisão e baixo consumo de energia. Ele suporta 4 entradas de terminação simples ou 2 entradas diferenciais. Além disso, possui uma taxa de dados programável que varia de 8 SPS a 860 SPS com ganho programável interno (até x16) para sinais pequenos.

O módulo também contém uma porta Grove que é internamente conectada ao canal 0 e canal 1, o que o torna mais fácil de usar com o ecossistema Grove.

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Características

• Ampla faixa de alimentação: 2,0V ~ 5,5V, suporta sistema de 3,3 ou 5V
• ADC de alta resolução de 16 bits
• Taxa de dados programável: 8 SPS a 860 SPS
• Ganho programável interno: x16 com referência de tensão interna de baixa deriva e oscilador
• O PGA integrado tem ganho ajustável e pode ser controlado por software
• 4 entradas de terminação simples ou 2 entradas diferenciais

Especificações

Parâmetro	Valor
Tensão de entrada	3,3V / 5V
Resolução do ADC	16 bits
Taxa de dados programável	8SPS - 860 SPS
Canais	Entrada de 4 canais de terminação simples ou entrada de 2 canais diferenciais
Interface	I2C, Endereço padrão: 0x48

Visão geral de hardware

Plataformas compatíveis

Arduino	Raspberry	ArduPy

cuidado

As plataformas mencionadas acima como suportadas são uma indicação da compatibilidade teórica ou de software do módulo. Na maioria dos casos, fornecemos apenas biblioteca de software ou exemplos de código para a plataforma Arduino. Não é possível fornecer biblioteca de software / código de demonstração para todas as possíveis plataformas de MCU. Portanto, os usuários precisam escrever sua própria biblioteca de software.

Primeiros passos

Brincar com Arduino

Materiais necessários

Seeeduino V4.2	Base Shield	Grove - ADC de 16 bits (ADS1115)
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Além disso, você pode considerar o nosso novo Seeeduino Lotus M0+, que é equivalente à combinação de Seeeduino V4.2 e Baseshield.

Conexão de Hardware

• Passo 1. Conecte o Grove - ADC de 16 bits (ADS1115) à porta I2C do Grove - Base Shield.

• Passo 2. Conecte o Grove - Base Shield ao Seeeduino.

• Passo 3. Conecte o Seeeduino a um PC por meio de um cabo USB.

Software

cuidado

Se esta é a primeira vez que você trabalha com Arduino, recomendamos fortemente que você veja Getting Started with Arduino antes de começar.

• Passo 1. Baixe a biblioteca Seeed Arduino ADS1115 do Github.

nota

Consulte How to install library para instalar a biblioteca para Arduino.

• Passo 2. Reinicie a IDE do Arduino. Abra o exemplo Seeed_Arduino_ADS1115 pelo caminho: File → Examples → Grove - ADS1115 → single_ended.

O código de exemplo single_ended é o seguinte:

#include "ADS1115.h"

#ifdef SOFTWAREWIRE
    #include <SoftwareWire.h>
    SoftwareWire myWire(3, 2);
    ADS1115<SoftwareWire> ads(myWire);//IIC
#else
    #include <Wire.h>
    ADS1115<TwoWire> ads(Wire);//IIC
#endif

void setup(void)
{
    Serial.begin(115200);
    while(!ads.begin(0x48)){
        Serial.print("ads1115 init failed!!!");
        delay(1000);
    }
    //ads.begin(0x49)
    //ads.begin(0x4A)
    //ads.begin(0x4B)

    ads.setOperateMode(ADS1115_OS_SINGLE);
    ads.setOperateStaus(ADS1115_MODE_SINGLE);

  ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_6_144);    // 2/3x gain +/- 6.144V  1 bit =  0.1875mV (default)
    // ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_4_096); // 1x gain   +/- 4.096V  1 bit =  0.125mV
    // ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_2_048); // 2x gain   +/- 2.048V  1 bit =  0.0625mV
    // ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_1_024); // 4x gain   +/- 1.024V  1 bit =  0.03125mV
    // ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_0_512); // 8x gain   +/- 0.512V  1 bit =  0.015625mV
    // ads.setPGAGain(ADS1115_PGA_0_256); // 16x gain  +/- 0.256V  1 bit =  0.0078125mV

    ads.setSampleRate(ADS1115_DR_8); //8 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_16); //16 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_32); //32 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_64); //64 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_128); //128 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_250); //250 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_475); //475 SPS
    // ads.setSampleRate(ADS1115_DR_860); //860 SPS
}
void loop(void)
{
    int16_t adc0,adc1,adc2,adc3;
    adc0 = ads.getConversionResults(channel0); //P = AIN0, N = GND
    adc1 = ads.getConversionResults(channel1); //P = AIN1, N = GND
    adc2 = ads.getConversionResults(channel2); //P = AIN2, N = GND
    adc3 = ads.getConversionResults(channel3); //P = AIN3, N = GND
    Serial.print("AIN0: "); Serial.println(adc0);
    Serial.print("AIN1: "); Serial.println(adc1);
    Serial.print("AIN2: "); Serial.println(adc2);
    Serial.print("AIN3: "); Serial.println(adc3);
    Serial.println(" ");
    delay(1000);
}

• Passo 3. Envie o demo. Se você não souber como enviar o código, verifique How to upload code.

• Passo 4. Abra o Serial Monitor da IDE do Arduino clicando em Tool-> Serial Monitor. Ou pressione as teclas ++ctrl+shift+m++ ao mesmo tempo. Defina a taxa de baud para 115200.

• Passo 5. O resultado deve ser assim para 4 canais:

nota

Neste exemplo, o ganho de 2/3x é definido, portanto é necessário multiplicar o valor por 0,1875mV. Por exemplo, 10201 x 0,1875mV = 1,91V.

Brincar com Raspberry Pi

Hardware

Raspberry Pi	Grove Base Hat para RasPi	Grove - ADC de 16 bits (ADS1115)
Adquira agora	Adquira agora	Adquira agora

Software

O Grove - ADC de 16 bits (ADS1115) tem o mesmo uso que o 4-Channel 16-Bit ADC for Raspberry Pi (ADS1115) e, portanto, siga os tutoriais aqui.

Brincar com Wio Terminal

Materiais necessários

Wio Terminal	Grove - ADC de 16 bits (ADS1115)	Grove - Rotary Angle Sensor
Adquira agora	Adquira agora	Adquira agora

• Passo 1. Conecte o Grove - ADC de 16 bits (ADS1115) à porta I2C do Wio Terminal.

• Passo 2. Conecte o Wio Terminal a um PC por meio de um cabo USB.

Software

• Passo 1. Baixe a biblioteca Seeed Arduino ADS1115 do Github.

nota

Siga o Wio Terminal's get started antes dos passos a seguir.

• Passo 2. Baixe o código de exemplo aqui.

• Passo 3. Envie o demo. Se você não souber como enviar o código, verifique How to upload code.

• Passo 4. Ajuste o sensor rotativo e você verá a tensão correspondente na tela LCD do Wio Terminal:

Brincar com Wio Terminal (ArduPy)

Hardware

• Passo 1. Prepare os itens abaixo:

Wio Terminal	Grove - ADC de 16 bits (ADS1115)
Adquira agora	Adquira agora

• Passo 2. Conecte o Grove - 16 Bit ADC(ADS1115) à porta I2C do Wio Terminal.

• Passo 3. Conecte o Wio Terminal ao PC através de um cabo USB Type-C.

Software

• Passo 1. Siga ArduPy Getting Started para configurar o ambiente de desenvolvimento ArduPy no Wio Terminal.

• Passo 2. Certifique-se de que o firmware ArduPy com a biblioteca ADS1115 esteja gravado no Wio Terminal. Para mais informações, siga aqui.

aip install Seeed-Studio/seeed-ardupy-ads1115
aip build
aip flash

• Passo 3. Copie o código a seguir e salve-o como ArduPy-ads1115.py:

Nota: Para mais APIs, verifique aqui.

from arduino import grove_ads1115
import time

ads = grove_ads1115()
ads.setPGAGain(0x0000)

while True:
    print ("The channel0 value is :", ads.channel0)
    print ("The channel1 value is :", ads.channel1)
    print ("The channel2 value is :", ads.channel2)
    print ("The channel3 value is :", ads.channel3)
    time.sleep(1)

• Passo 4. Salve o ArduPy-ads1115.py em um local que você conheça. Execute o seguinte comando e substitua <YourPythonFilePath> pelo local do seu arquivo ArduPy-ads1115.py.

aip shell -n -c "runfile <YourPythonFilePath>"
# Example:
# aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-ads1115.py"

• Passo 5. Veremos o valor do ADC exibido no terminal como abaixo:

ansonhe@Ansons-Macbook-Pro ~:aip shell -n -c "runfile /Users/ansonhe/Desktop/ArduPy-ads1115.py"
Positional argument (/dev/cu.usbmodem1413101) takes precedence over --open.
Connected to ardupy
The channel0 value is : 17487.0
The channel1 value is : 3790.0
The channel2 value is : 3170.0
The channel3 value is : 3122.0
The channel0 value is : 17486.0
The channel1 value is : 3272.0
The channel2 value is : 3064.0
The channel3 value is : 3063.0
The channel0 value is : 17486.0
The channel1 value is : 3482.0
The channel2 value is : 3201.0
The channel3 value is : 3185.0
The channel0 value is : 17487.0
The channel1 value is : 17261.0
The channel2 value is : 5055.0
The channel3 value is : 4480.0
The channel0 value is : 11839.0
The channel1 value is : 3540.0
The channel2 value is : 1690.0
The channel3 value is : 1562.0

Precauções

cuidado

Ao usar vários canais em A0 e A1 no borne de parafuso, lembre-se de não conectar nada na interface Grove, pois ela também usa A0 e A1. ISSO PODE SER PERIGOSO AO LIDAR COM BATERIAS.

1. Durante o uso, a tensão máxima não deve exceder 5,5 V.

2. Ao usar a aquisição multicanal, a frequência de amostragem deve ser configurada acima de 250SPS, caso contrário a frequência de amostragem ficará muito lenta e pode haver a possibilidade de o canal anterior não ser convertido antes de o próximo canal ser iniciado, resultando em falha de funcionamento

Visualizador Online do Esquemático

Recursos

• [ZIP] Arquivos de Esquemático do Grove - 16 Bit ADC(ADS1115)

• [PDF] Datasheet do Texas Instruments ADS1115

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