ماژول مبدل آنالوگ به دیجیتال با تراشه ADS1115 سرعت 16 بیت 4 کانال

ماژول مبدل آنالوگ به دیجیتال با تراشه ADS1115 سرعت 16 بیت 4 کانال

ماژول مبدل آنالوگ به دیجیتال با تراشه ADS1115 یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) با ویژگی‌های بسیار خوب است. این تراشه از سازنده Texas Instruments (تی آی) می‌باشد و دارای قابلیت تبدیل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال با دقت 16 بیت می‌باشد. این ماژول دارای 4 کانال ورودی آنالوگ است، به این معنی که می‌توانید به صورت همزمان 4 سیگنال آنالوگ را ورودی دهید و آن‌ها را به سیگنال‌های دیجیتال تبدیل کنید.ADS1115 دارای یک واجدین آنالوگ می‌باشد که امکان تنظیم نرخ نمونه‌برداری (sample rate) را فراهم می‌کند.

با تنظیم مقدار آن، می‌توانید سرعت نمونه‌برداری مورد نیاز خود را تنظیم کنید. این تراشه همچنین امکانات دیگری مانند ورودی تغذیه ۳.۳ ولت، رابط ارتباطی I2C، تنظیم حالت فرکانس فیلتر، و قابلیت هشداردهی را نیز دارا می‌باشد.برای استفاده از این ماژول، ابتدا باید آن را به میکروکنترلر یا برد کنترلی متصل کنید. این اتصال از طریق رابط I2C صورت می‌گیرد. سپس می‌توانید با استفاده از کتابخانه‌های نرم‌افزاری مربوطه، تنظیمات مورد نیاز خود را بر روی ماژول اعمال کنید و سیگنال‌های آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کنید. در نهایت، می‌توانید داده‌های دیجیتال حاصل را بررسی کرده و در برنامه خود استفاده کنید.

ویژگی های مبدل ADS1115

• دقت تبدیل: 16 بیت
• تعداد کانال‌های آنالوگ: 4 کانال
• نرخ نمونه‌برداری قابل تنظیم
• ولتاژ تغذیه: 3.3 ولت
• رابط ارتباطی: I2C
• قابلیت تنظیم حالت فرکانس فیلتر
• قابلیت هشداردهی
• قابلیت خواندن داده‌های دیجیتال در میکروکنترلر یا برد کنترلی
• پشتیبانی از کتابخانه‌های نرم‌افزاری برای سهولت در استفاده و برنامه‌نویسی

بررسی پایه های مبدل ADS1115

• VDD: ولتاژ تغذیه (3.3 ولت)
• GND: زمین (منفی)
• SDA: پایه داده سریال I2C (ارتباط داده)
• SCL: پایه ساعت سریال I2C (ارتباط ساعت)
• ADDR: پایه آدرس (برای تنظیم آدرس I2C)
• A0: ورودی آنالوگ ۱
• A1: ورودی آنالوگ ۲
• A2: ورودی آنالوگ ۳
• A3: ورودی آنالوگ ۴
• ALERT/RDY: پایه هشدار یا آماده‌باش

راه اندازی مبدل ADS1115 با آردوینو

برای راه‌اندازی مبدل آنالوگ به دیجیتال ADS1115 با آردوینو، شما نیاز به انجام مراحل زیر دارید:

• پایه VDD مبدل را به ولتاژ 3.3 ولت متصل کنید.
• پایه GND مبدل را به زمین آردوینو متصل کنید.
• پایه SDA مبدل را به پایه SDA (پایه A4) آردوینو متصل کنید.
• پایه SCL مبدل را به پایه SCL (پایه A5) آردوینو متصل کنید.

در صورت نیاز، می‌توانید پایه ADDR را برای تنظیم آدرس مبدل ADS1115 به یک وضعیت مشخص متصل کنید.از بخش Library Manager در برنامه آردوینو، کتابخانه Adafruit ADS1X15 را جستجو کنید و نصب کنید.در برنامه آردوینو، یک کد نمونه برای خواندن و استفاده از مبدل ADS1115 را می‌توانید استفاده کنید. کد زیر یک مثال ساده برای خواندن مقدار ولتاژ ورودی آنالوگ را نشان می‌دهد.با نرخ سریال 9600 بودن آردوینو، شما باید مقادیر ولتاژ خوانده شده از مبدل ADS1115 را در پنجره سریال مانیتور مشاهده کنید.توجه داشته باشید که قبل از اجرای این کد، اطمینان حاصل کنید که کتابخانه Adafruit ADS1X15 به درستی نصب شده است و مبدل ADS1115 به درستی متصل شده است. همچنین، می‌توانید از کدها و تنظیمات مربوطه استفاده کنید تا به نیازهای خاص خود بپردازید.

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_ADS1015.h>

Adafruit_ADS1115 ads; // ساخت یک شیء از کلاس ADS1115

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);

  // شروع ارتباط با مبدل ADS1115
  ads.begin();
}

void loop(void) {
  int16_t adc0, adc1, adc2, adc3;
  
  // خواندن مقادیر آنالوگ
  adc0 = ads.readADC_SingleEnded(0);
  adc1 = ads.readADC_SingleEnded(1);
  adc2 = ads.readADC_SingleEnded(2);
  adc3 = ads.readADC_SingleEnded(3);

  // چاپ مقادیر خوانده شده
  Serial.print("Channel 0: "); Serial.println(adc0);
  Serial.print("Channel 1: "); Serial.println(adc1);
  Serial.print("Channel 2: "); Serial.println(adc2);
  Serial.print("Channel 3: "); Serial.println(adc3);

  delay(1000);
}

راه اندازی مبدل ADS1115 با میکروپایتون

برای راه‌اندازی مبدل آنالوگ به دیجیتال ADS1115 با استفاده از میکروپایتون،ابتدا از طریق مدیر بسته‌های Python، کتابخانه Adafruit-ADS1X15 را نصب کنید. می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید.

pip install Adafruit-ADS1X15

با استفاده از کتابخانه Adafruit_ADS1x15 و میکروپایتون، می‌توانید کد نمونه زیر را برای خواندن مقادیر آنالوگ از مبدل ADS1115 استفاده کنید:

import Adafruit_ADS1x15

adc = Adafruit_ADS1x15.ADS1115()  # ایجاد شیء مبدل ADS1115

GAIN = 1  # ضریب تقویت ورودی

while True:
    # خواندن مقادیر آنالوگ از کانال‌ها
    value0 = adc.read_adc(0, gain=GAIN)
    value1 = adc.read_adc(1, gain=GAIN)
    value2 = adc.read_adc(2, gain=GAIN)
    value3 = adc.read_adc(3, gain=GAIN)

    # چاپ مقادیر خوانده شده
    print('Channel 0:', value0)
    print('Channel 1:', value1)
    print('Channel 2:', value2)
    print('Channel 3:', value3)

    # توقف برای مدت زمان مورد نیاز
    # در صورت تمایل می‌توانید زمان توقف را تغییر دهید
    time.sleep(1)

با اتصال مبدل ADS1115 به رایانه خود و اجرای کد میکروپایتون، مقادیر آنالوگ خوانده شده از مبدل ADS1115 را در خروجی مشاهده خواهید کرد.توجه داشته باشید که قبل از اجرای کد، اطمینان حاصل کنید که کتابخانه Adafruit_ADS1x15 به درستی نصب شده است و مبدل ADS1115 به درستی متصل شده است. مانند ضریب تقویت ورودی (GAIN) یا زمان توقف بین خواندن مقادیر آنالوگ. همچنین، می‌توانید از توابع دیگر کتابخانه Adafruit_ADS1x15 مانند read_adc_difference برای خواندن مقادیر آنالوگ به صورت تفاضلی استفاده کنید.