ماژول ADS1115 یک برد مبدل آنالوگ به دیجیتال برای افزودن ورودی اندازه‌گیری به میکروکنترلر است. تراشه ADS1115 با رابط I²C، مرجع داخلی و PGA، سیگنال‌های آنالوگ را به کد 16 بیتی تبدیل می‌کند.
ویژگی‌ها و مشخصات فنی
| مشخصه | مقدار یا توضیح |
|---|---|
| معماری | دلتا سیگما با مالتی‌پلکسر |
| ورودی‌ها | 4 تک‌سر یا 2 تفاضلی |
| داده | 16 بیت |
| نرخ داده | 8 تا 860 SPS، قابل انتخاب |
| رابط | I²C |
| بازه‌های PGA | ±0.256 تا ±6.144 V؛ مستقل از حدود ولتاژ پایه |
| مرجع | داخلی |
| تغذیه تراشه | 2.0 تا 5.5 V |
| امکانات | مقایسه‌گر قابل تنظیم و خروجی ALERT/RDY در تراشه |
نحوه عملکرد و قابلیت‌ها
بازه PGA ضریب تبدیل هر کد را مشخص می‌کند. انتخاب ±6.144 ولت به معنی مجاز بودن اعمال 6.144 ولت به پایه در تغذیه 3.3 ولت نیست. ورودی‌ها به یک مسیر تبدیل مشترک وصل‌اند؛ اگر چند کانال خوانده شوند، نرخ هر کانال از نرخ کل کمتر است. خروجی ALERT/RDY بسته به تنظیم می‌تواند نقش آماده بودن تبدیل یا مقایسه‌گر داشته باشد.
تعداد بیت خروجی، دقت تضمین‌شده کل اندازه‌گیری نیست. نویز، مرجع ولتاژ، بهره، زمان نشست و مدار ورودی بر داده مؤثرند. در مبدل چندکاناله باید مشخص شود کانال‌ها هم‌زمان تبدیل می‌شوند یا یک مبدل میان ورودی‌ها جابه‌جا می‌شود؛ بیشینه نرخ تبدیل یک کانال را نباید نرخ هم‌زمان همه ورودی‌ها فرض کرد.
برای انتخاب مسیر خواندن، دامنه سیگنال و پهنای باند، تعداد ورودی فعال و زمان لازم بین نمونه‌ها را مشخص کنید. اگر هدف سیگنال کوچک است، ابتدا مرجع و نویز ورودی و سپس تعداد بیت بررسی می‌شود. اگر ورودی تغییر سریع دارد، نرخ داده و زمان نشست مهم‌تر از بیشترین تعداد بیت عنوان هستند. ولتاژ تفاضلی کوچک روی دو پایه با ولتاژ حالت مشترک نامجاز، همچنان خارج از شرایط صحیح ADC است.
کاربردهای مناسب
از نظر فنی برای ثبت سیگنال حسگرهای آنالوگ، ولتاژ تقسیم‌شده و پایش کم‌سرعت مناسب بررسی است. سرعت این مبدل برای هر کاربرد صوتی یا ثبت گذرای سریع کافی نیست و باید نرخ مورد نیاز پیش از انتخاب مشخص شود.
نکات طراحی، نصب و استفاده
پول‌آپ I²C، انتخاب آدرس و ولتاژ پایه‌های دیجیتال را با نسخه ماژول بررسی کنید. مقاومت تقسیم ولتاژ، امپدانس منبع و حفاظت ورودی جزو طراحی میزبان هستند. برای خواندن کانال جدید، وضعیت تبدیل و انتخاب مالتی‌پلکسر را به‌درستی مدیریت کنید.
زمین و مرجع آنالوگ، تغذیه دیجیتال و مسیر ورودی را متناسب با توصیه سازنده طراحی کنید. حدود ولتاژ پایه ورودی، ولتاژ تفاضلی و حالت مشترک باید هم‌زمان رعایت شوند؛ انتخاب بازه بزرگ در رجیستر، تحمل همان ولتاژ روی پایه را ایجاد نمی‌کند. در ماژول، نوع رگولاتور، مرجع و مقاومت‌های روی برد را پیش از اعمال سیگنال بررسی کنید.