راه اندازی یک ADC حرفه‌ای با دقت 16bit توسط ADS1115

ماژول ADS1115 یک مبدل آنالوگ به دیجیتال بسیار دقیق با پروتکل ارتباطی I2C است. این ماژول دارای 4 کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال با دقت 16بیت می باشد که ورودی ماژول از تکنولوژی مالتی پلکسر پشتیبانی کرده که بدین طریق می توان از 4 کانال مجزا یا دو کانال بصورت تفاضلی استفاده کرد.

ویژگی های ماژول:

• پروتکل ارتباطی I2C با 4 آدرس متفاوت
• دقت 16 بیتی
• دارای 4 کانال آنالوگ بصورت مجزا یا دو کانال بصورت تفاضلی
• دارای واحد PGA تقویت کننده با گین قابل تنظیم
• سرعت نمونه برداری قابل تنظیم از 8SPS تا 860SPS
• دارای ولتاژ مرجع داخلی
• دارای اسیلاتور داخلی
• ولتاژ کاری 2.7 الی 5.5 ولت

شماتیک ماژول ADS1115 :

مدار بندی این ماژول به صورت زیر است، دقت کنید که مقاومت Pull UP مربوط به پروتکل I2C روی ماژول تعبیه شده باشد، در غیر این صورت نیاز است به صورت دستی خودتان اعمال کنید.

پایه های ماژول ADS1115 :

این مبدل آنالوگ به دیجیتال دارای 4 ورودی آنالوگ است که می توان به صورت 2 ورودی تفاضلی نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

نکته : طبق شماتیک ماژول پایه ADDR با مقاوت Pull DOWN شده است که در این حالت آدرس ماژول برابر 0X90 خواهد بود.

تعیین آدرس ماژول ADS1115 :

همان طور که اشاره شد روی این ماژول می توان 4 آدرس مختلف تنظیم کرد. یعنی شما قادرید چهار تا از این ماژول را همزمان به I2C میکرو خود متصل کرده و آنها را مدیریت کنید.

برنامه نویسی با کامپایلر کدویژن :

برای راه اندازی راحت ماژول ADS1115 تیم فنی پژوهشگران برنامه ای استاندارد با کامپایلر کدویژن آماده کرده است که توسط آن به راحتی می‌توانید مقدار ولتاژهای آنالوگ را قرائت کنید.

قابلیت های برنامه

1. پیکربندی راحت ماژول
2. تنظیم مالتی پلکس ورودی
3. تنظیم بهره ورودی
4. تبدیل مقدار آنالوگ ورودی به دیجیتال
5. تابع تبدیل مقدار ورودی به میلی ولت

توابع نمونه آن در زیر معرفی شده است:

void ADS1115Init(unsigned int Config);
void ADS1115SetMultiplexer(unsigned int Mul);
void ADS1115SetPGAMode(unsigned int PGA);
unsigned int ADS1115GetConversion(void);
float ADS1115GetMilliVolts(int Val);

_ تابع ADS1115Init : وظیفه این تابع پیکر بندی ماژول ADS1115 می باشد.

_ تابع ADS1115SetMultiplexer : وظیفه این تابع انتخاب ورودی مورد نظر و اعمال مالتی پلکس آن به ورودی آنالوگ.

_ تابع ADS1115SetPGAMode : وظیفه این تابع تعیین گین ورودی های آنالوگ است.

نکته : با تغییر GAIN یا ضریب بهره ورودی بازه اندازه گیری ولتاژ نیز تغییر می‌کند که در حالت کانال‌های مجزا ما دیگر قادر به اندازه گیری ولتاژهای منفی نیستیم.

_ تابع ADS1115GetConversion : وظیفه این تابع محاسبه مقدار ورودی آنالوگ است.

_ تابع ADS1115GetMilliVolts : وظیفه این تابع تبدیل مقدار قرائت شده به میلی ولت است.

دانش فنی

از آنجا که تهیه محتوای آموزشی کامل و دقیق زحمات و زمان زیادی را بر دوش تیم فنی پژوهشگران نهاده است، بسته ی آموزش کاملی شامل نمونه کد پروژه راه اندازی با نرم افزار کدویژن با هزینه‌ای اندک البته همراه با خدمات پشتیبانی به فروش می رسد، باشد که شاید جبران زحمات و دلگرمی اعضای محترم دپارتمان فنی پژوهشگران باشد:

نکته: بدیهی حق نشر این دانش فنی صرفا برای پژوهشگران و خریداران این محصول دانش فنی محفوظ است؛ هرگونه انتقال به غیر و استفاده تجاری شرعاً و قانوناً حرام و قابل پیگیری است.

در ادامه برای کاربردی کردن پروژه مدار نمونه ای از راه اندازی ماژول ADS1115 مشاهده می کنید که اطلاعات یک ماژول سنسور MQ-135 کیفیت و آلودگی هوا را که خروجی آنالوگ و حساسی دارد را خوانده و در پورت سریال ارسال منتشر می‌کند که نمونه کد آن عینا در بسته دانش فنی به صورت کامل قابل خریداری است: