Dominando el ADS1115: Características, Pinouts y Guía de Integración con Arduino

¿Trabajas con electrónica automotriz, instrumentación de alta precisión u otras capturas de alta precisión? ¿O necesitas un dispositivo fiable que convierta analógico a digital para análisis de datos, amplifique y mejore la precisión? Entonces lo que necesitas es el ADS1115.

Este artículo te dará un gran comienzo si eres nuevo en este dispositivo de bajo consumo.

Aprenderás más sobre qué es, la configuración de pines, principio de funcionamiento, cómo interconectarlo y más.

¡Comencemos!

¿Qué es el Módulo ADC ADS1115?

El módulo ADC ADS1115 es un dispositivo pequeño, de bajo consumo y conversor AD de 16 bits de precisión. En otras palabras, es un conversor analógico-digital con voltaje de referencia interno. Puedes usar estos módulos para reforzar, aumentar la precisión y realizar análisis de datos convirtiendo analógico a digital.

Módulo ADS1115

Fuente: Wikimedia Commons

¿Cómo Funciona el Módulo ADS1115?

Típicamente, este módulo cuenta con un oscilador y referencia integrada. Transfiere datos mediante una interfaz serie compatible (I2C). Mientras lo hace, el dispositivo selecciona cuatro direcciones esclavas I2C. También utiliza una tensión de trabajo que va de 2,0 V a 5,5 V.

El ADS1115 ejecuta una tasa de conversión de unos 860 SPS (muestras por segundo). Además, el dispositivo viene con un PGA (amplificador de ganancia programable) integrado. El PGA integrado ofrece un rango de entrada de ±256 mV desde el PSV (voltaje de suministro). Como resultado, el PSV mide señales de alta resolución tanto grandes como pequeñas.

Además, el ADS1115 cuenta con un MUX (multiplexor) de entrada con cuatro entradas single-ended o dos diferenciales. También funciona en modo de disparo único que se apaga automáticamente tras una conversión completa.

Características del ADS1115

• Paquete ultrapequeño de 2 x 1,5 x 0,4 mm.
• Modos de operación de conversión continua y simple.
• Dos entradas diferenciales.
• El dispositivo se inicializa al encenderse.
• La entrada de referencia del ADS1115 ofrece presión negativa y positiva.
• Rango de salida de adquisición digital: 0 a 32767 para positivo y 32768 a 65535 para negativo.
• Tasa de conversión de 8 a 860 SPS.
• Consumo mínimo de 150 µA.
• Rango de temperatura de operación: -40 °C a +125 °C.

Pero eso no es todo. El dispositivo soporta tres modos:

• Modo alta velocidad: 3,4 MHz máx.
• Modo rápido: 400 kHz máx.
• Modo estándar: 100 kHz máx.

Configuración de Pines del ADS1115

Cómo Interfazar ADC ADS1115 de 16 bits con Arduino

Estudiante de ingeniería interfazando ADS1115 con Arduino

Interfazar el ADS1115 con un Arduino no es ciencia espacial porque es un conversor analógico-digital (ADC) externo. Sin duda, hay ADCs internos perfectos para entradas analógicas en Arduino. Pero el ADS1115 viene con cuatro ADCs de 16 bits con la ayuda de un pin I2C, facilitando la lectura.

Arduino interfazando con ADS1115

Aquí verás cómo vincular el ADC ADS1115 de 16 bits a Arduino con los siguientes pasos:

Herramientas necesarias para este proyecto

• Sensor ADS1115 (1)
• Protoboard (1)

• Arduino nano/uno (1)

Arduino nano

• Cables puente (1)

Cables puente

• LCD I2C (1)

Paso Uno: Esquemático

Primero, conectas el módulo del Arduino a 5 V y GND. Luego, conectas los pines resultantes del sensor con los pines SCL y SDA del Arduino. Curiosamente, el pin ADDR en el Arduino define la dirección del dispositivo I2C.

La forma preferida es conectar el pin GND y ADDR juntos, resultando en una dirección 0x48.

Paso Dos: Código de Lectura para ADC (Impresión Serie)

Tras hacer las conexiones necesarias entre Arduino y ADS1115, es ideal ejecutar los códigos para modo single-ended. Aquí deberás confirmar el valor por puerto serie y leer los cuatro canales en la placa. Luego, usa el multiplicador, que depende de la ganancia del PGA, para convertir valores a voltaje.

Para finalizar este segundo paso, ejecuta los códigos anteriores y completa las conexiones. Obtendrás los resultados impresos desde el monitor serie al abrirlo a 9600 baudios. Alternativamente, puedes usar el LCD I2C para descargar los códigos de resultado.

Paso Tres: Código de Lectura para ADC (Resultados en LCD)

En esta sección, sube los códigos siguientes y finaliza las conexiones necesarias. Luego, verifica los resultados en la pantalla LCD o en el monitor serie abierto a 9600 baudios.

Interfazando ADC ADS1115 de 16 bits con Raspberry Pi

ADS1115 interfazando con Raspberry Pi

Interfazar Raspberry Pi y ADS1115 es superfácil gracias al bus I2C.

Por tanto, aquí están los pasos rápidos a seguir:

Paso uno: Cableado

La conexión para Raspberry Pi es bastante similar a Arduino. Primero, conecta el VDD del ADS1115 al VDD de la Raspberry Pi. Luego, los GND de ambos juntos. Para concluir, conecta el SDA y SCL de la Raspberry Pi al del ADS1115.

Paso dos: Instalación desde Librería

El siguiente paso tras hacer las conexiones es ejecutar la instalación de la librería Python ADS1115. Recomendamos ejecutar la instalación con este código fuente de GitHub. No obstante, asegúrate de tener internet estable antes de ejecutar la instalación de la librería en Raspberry Pi.

Paso tres: Instalación desde Fuente

Aquí está el código requerido para ejecutar una instalación desde la fuente:

Asegúrate de conectar al terminal de Raspberry en GitHub antes de instalar.

Paso cuatro: Instalación de Paquete Python

Aquí, asegúrate de enlazar al terminal de Raspberry en el índice de paquetes Python.

El código requerido para ejecutar la instalación incluye:

Ten en cuenta que no encontrarás el código de ejemplo de la librería si la instalas directamente desde el índice de paquetes Python. Recomendamos descargar manualmente los ejemplos de ADS1115 a la Raspberry Pi y ejecutarlos.

¿Puede el ADS1115 leer voltaje negativo?

Sí, el ADS1115 puede leer voltios negativos incluso con su salida de suministro única. Además, puede traducir el voltaje de entrada negativo a un número negativo.

Palabras Finales

El módulo ADS1115 es un dispositivo fiable que convierte una señal analógica de entrada en una señal digital. También tiene un amplificador de ganancia programable que multiplica pequeños valores de señal analógica por una variable. Consecuentemente, obtienes un valor de señal más alto. Así, el dispositivo es efectivo para sistemas de monitorización de baterías o comparadores.

¿Tienes preguntas o sugerencias sobre el tema? ¿O necesitas el módulo para tu proyecto? Por favor, no dudes en contactarnos; estaremos más que felices de ayudar.