Desta vez, ao invés de falar em um ADC interno a um microcontrolador, vamos falar de um ADC em um circuito integrado separado. Módulos com o ADS1115 são facilmente encontráveis e são uma opção popular para os Raspberry Pi.
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| Módulo ADS1115 |
Especificações
Os dados abaixo vem do datasheet (ver comentários a seguir):
- Tipo: sigma delta
- Resolução: 16 bits
- Tempo de conversão: 1,2 a 125 milissegundos (taxa de conversão selecionável entre 8, 15, 32, 64, 128, 250, 475 ou 860 amostras por segundo)
- Referência: interna, de 4,096V. Um amplificador de ganho variável (PGA) permite trabalhar com seis faixas
- Entradas multiplexadas: 4 entradas simples ou 2 entradas diferenciais
- Interface: I2C
Comentários
Talvez surpreenda o tempo de conversão ser bem maior que o dos ADCs internos que vimos nas partes anteriores. Segundo o datasheet, o ADS1115 foi projetado pensando em precisão, economia de energia e simplicidade de uso. Velocidade não era um dos objetivos. A taxa máxima de 860 amostras por segundo significa que este ADC não é apropriado para sinais que variem rapidamente. Por outro lado, vários cuidados no projeto garantem um alta precisão.
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| Diagrama de Blocos do ADS1115 (fonte: datasheet) |
O amplificador de ganho variável na entrada pode ser programado para seis valores de ganho, para adequar a faixa de medida à faixa esperada para o sinal de entrada. Existe um pequeno detalhe: o ADS115 pode ser alimentado com 2,0 a 5,5V, o valor máximo para o sinal de entrada é a alimentação.(um sinal mais que 0,3V acima da alimentação irá danificar o integrado).
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| Ganhos do PGA e faixas correspondentes (fonte: datasheet) |
O ADS115 pode funcionar tanto com conversão única como contínua. Possui também um recurso de comparação analógica, onde um ou dois limites podem ser configurados; a saída do comparador é um sinal digital que pode, por exemplo, ser ligado a uma interrupção do microcontrolador.
O I2C pode operar com um clock de 10kHz a 3,4MHz. Normalmente o ADS1115 opera de forma compatível com os modos padrão (100kHz) e rápido (400kHz). Para operar em velocidades acima de 400KHz é preciso habilitar o modo high speed, o que exige um procedimento especial.
Uma curiosidade é que ele permite selecionar entre quatro endereços através de um único pino:
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| Opções de endereço I2C (fonte: datasheet) |
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