Overview В этой статье обсудим процесс подключения ADS1115 16-разрядный модуль АЦП с ESP32. Коммутационная плата ADS1115 представляет собой аналого-цифровой преобразователь (АЦП) высокого разрешения, который может использоваться в различных микроконтроллерах, включая Arduino, STM32 и ESP8266/32. ADS1115 имеет более высокое 16-разрядное разрешение и обеспечивает превосходную производительность. ESP32 - это военнопленныйМощный микроконтроллер со встроенными возможностями Wi-Fi и Bluetooth, что делает его идеальным для IoT-приложений, имеет встроенный 12-битный АЦП, который обеспечивает более высокую производительность, чем 10-битный АЦП на плате Arduino. Наименьшее напряжение, которое может измерить ESP32, составляет 3.3 В / 4096 = 0.0008 В (или 0.8 мВ), в то время как ADS1115 может измерять до 5 В / 65536 = 0.000076 В (76 мкВ). Таким образом, ADS1115 является отличным выбором для точных измерений напряжения.
Material list Чтобы понять модуль ADS1115 ADC, используемый с ESP32, нам понадобятся следующие элементы: > ESP32 ADC pinout and accuracy ESP32 — это мощный микроконтроллер со встроенными возможностями Wi-Fi и Bluetooth. Он имеет несколько выводов аналого-цифрового преобразователя (АЦП), которые можно использовать для измерения аналогового сигнала и преобразования его в цифровое значение. ESP32 имеет два АЦП, ADC1 и ADC2, в общей сложности 18 доступных каналов АЦП. ADC2 имеет 10 каналов (GPIO0, GPIO2, GPIO4, GPIO12 - GPIO15 и GPIO25 - GPIO27) >Precision: АЦП ESP32 имеют 12-битное разрешение, что означает, что они могут представлять аналоговый сигнал с использованием 4096 дискретных уровней. Однако из-за внутреннего шума и нелинейных характеристик эффективное разрешение обычно составляет около 10-11 бит. 
Для повышения точности показаний АЦП на ESP32 вы можете
:Калибровка выполняется с помощью встроенного датчика Холла.
Реализуйте передискретизацию и усреднение для уменьшения шума.
Для лучшей стабильности стоит использовать внешний источник опорного напряжения.
Если требуется более высокая точность, используйте внешний модуль АЦП, например ADS1115.
Канал ADC2 используется совместно с функцией Wi-Fi, поэтому, если вы используете Wi-Fi, лучше всего использовать канал ADC1, чтобы избежать потенциальных конфликтов или помех для показаний АЦП.
ADS1115 чип
ADS1115 – это прецизионная, маломощная, 16-разрядная, I2C-совместимая аналого-цифровая микросхема.
Особенности ADS1115
- 16-битное разрешениеЧетырехканальный несимметричный или двухканальный дифференциальный ввод
- Интерфейс протокола I 2 C
Programmable Comparator
широкий ассортимент поставки
низкое потребление
тока
Continuous Conversion ModeProgrammable Data RateProgrammable
Comparator
- Single cycle stability
<
span style="font-size: 18px; font-family: Arial, Helvetica, sans-serif;">Internal Low-Drift Voltage Referenceinternal oscillatorширокий диапазон
рабочих температур
x2QFNADS1115 Конфигурация выводов
На рисунке ниже показана конфигурация выводов микросхемы ADS1115.
Pin 1 - это контакт ADDR, который выбирает адрес I2C для чипа.
Контакт 2 — это контакт ALERT/READY, используемый в качестве сигнала готовности к данным и сигнала ALERT.
Pin 3 - это терминал GND.
Контакты 4, 5, 6 и 7 являются четырьмя входными контактами АЦП. Мы можем использовать эти контакты в качестве четырех (4) несимметричных входов или двух (2) дифференциальных входов.
Pin 8 - это положительный вывод питания, который принимает от 2,0 В до 5,5 В
Контакты 9 и 10 являются клеммами для интерфейса I2C, SCL и SDA соответственно.
ADS1115 Функциональная блок-схема
Функциональная схема микросхемы ADS1115 представлена ниже
:
>Во-первых, мультиплексор выбирает входной сигнал. Затем этот выбранный сигнал поступает на усилитель с программируемым усилением (PGA), который можно запрограммировать на усиление меньшего сигнала перед преобразованием.
Затем 16-битный преобразователь Delta Sigma обрабатывает входные данные. Конвертер использует свой собственный вРешетчатый источник опорного напряжения и генератор для измерения входного сигнала. После завершения преобразования полученные данные отправляются в интерфейс I2C. Кроме того, компаратор генерирует сигнал на внешний интерфейс, указывающий на то, что преобразованный результат доступен для извлечения.
Типичные соединения для ADS1115Основные I2C-соединения ADS1115
можно увидеть на рисунке ниже.
style="font-family: arial, helvetica, sans-serif; размер шрифта: 18px; Цвет: RGB(0, 176, 80);" >ADS1115 совместим со стандартными, быстрыми и высокоскоростными I2C-контроллерами, что позволяет ему напрямую взаимодействовать с ними. ADS1115 может использоваться с любыми периферийными устройствами I2C микроконтроллеров, включая периферийные устройства I2C с одним ведущим устройством и периферийными устройствами I2C с одним ведущим.
ADS1115 Module or Breakout Board
ADS1115 выпускается в корпусах X2QFN и VSSOP и не подходит для создания прототипов. Поэтому для использования с ESP32 или любым другим микроконтроллером требуется модуль ADS1115 или коммутационная плата.
Модуль ADS1115
имеет в общей сложности 10 выводов.
ADS1115 Module Schematic >На иллюстрации, показанной ранее, изображен Adafruэто адаптация модуля ADS1115. 
Эта конструкция соответствует стандартному протоколу подключения микросхемы ADS1115. Он имеет подтягивающие резисторы 10 кОм на выводах I2C и Alert и конденсатор 1 мкФ между выводами VDD и GND в качестве развязывающего конденсатора. Подключите модуль ADS1115 к ESP32Схема подключения модуля ADS1115 к интерфейсу ESP32 очень проста. 
ADS1115 имеет четыре выхода АЦП: A0, A1, A2 и A3, что означает, что к модулю можно подключить до четырех аналоговых датчиков. Например, для проверки показаний модуля можно использовать потенциометр, который следует подключить согласно принципиальной схеме, приведенной выше.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, нажмите, чтобы просмотреть официальный website!
