DFRobot DFR0475

Конечно! Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости для DFRobot Gravity: DFR0475 I2C ADS1115 16-Bit ADC Module.

Описание DFRobot Gravity: DFR0475 (ADS1115 Module)

DFR0475 — это высокоточный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выполненный в удобном форм-факторе Gravity. Он предназначен для работы с микроконтроллерами (такими как Arduino, ESP32, Raspberry Pi), у которых недостаточно встроенных АЦП, либо когда требуется высокая точность измерений.

Ключевые особенности и применение:

• Высокая точность: 16-битное разрешение позволяет измерять напряжения с шагом 0.1875 мВ при диапазоне ±6.144В. Это значительно точнее встроенных 10-битных АЦП Arduino (шаг ~4.9 мВ).
• Мультиплексор: Один чип ADS1115 может поочередно измерять напряжение на 4-х дифференциальных или 4-х одиночных (относительно земли) аналоговых входах.
• Программируемое усиление (PGA): Автоматически настраиваемый усилитель позволяет выбирать разные диапазоны входного напряжения для оптимального разрешения.
• Интерфейс I2C: Простое подключение по двум проводам (SDA, SCL). На модуле есть 4 адреса I2C, выбираемых перемычкой, что позволяет использовать до 4 модулей на одной шине.
• Готовность к работе: Модуль имеет встроенные подтягивающие резисторы для I2C, фильтрующие конденсаенты и посадочные места для дополнительных фильтров.
• Типичные применения:
  • Точное измерение сигналов с датчиков (тензометрических, термопар, pH-метров, газовых анализаторов).
  • Чтение аналоговых датчиков с низким уровнем сигнала.
  • Создание систем мониторинга данных (температура, напряжение, ток).
  • Расширение количества аналоговых входов для Arduino или Raspberry Pi.

Технические характеристики

| Параметр | Значение / Описание | | :--- | :--- | | Основной чип | Texas Instruments ADS1115 (16-битный) | | Интерфейс связи | I2C (скорость до 3.4 МГц) | | Адреса I2C | 0x48 (по умолчанию), 0x49, 0x4A, 0x4B (выбор перемычкой) | | Каналы | 4 дифференциальных или 4 одиночных входа | | Диапазоны входного напряжения (с PGA) | ±6.144В, ±4.096В, ±2.048В, ±1.024В, ±0.512В, ±0.256В | | Разрешение | 16 бит (2¹⁶ = 65536 значений) | | Шаг квантования (при ±6.144В) | 6.144В * 2 / 65536 = 0.1875 мВ | | Скорость преобразования | Программируемая: 8, 16, 32, 64, 128, 250, 475, 860 выборок в секунду (SPS) | | Напряжение питания (VCC) | 3.3В ~ 5.5В | | Входное напряжение (на пинах) | Абсолютный максимум: VCC + 0.3В. Для измерений: в выбранном диапазоне PGA. | | Встроенные функции | Программируемый компаратор, осциллятор, источник опорного напряжения | | Разъем | Gravity (стандартный 3-pin и 4-pin) | | Габариты | 32 x 27 мм | | Особенности модуля | Светодиод питания, перемычка для выбора адреса, посадочные места для фильтров |

Парт-номера и аналоги

Официальный парт-номер DFRobot:

• DFR0475 — полное название на сайте DFRobot.

Парт-номер основного чипа (IC):

• ADS1115IDGSR (или ADS1115) от Texas Instruments. Это ключевой компонент модуля.

Популярные аналогичные модули на рынке (полностью совместимы по распиновке и логике работы):

• Adafruit ADS1115 (Product ID: 1085)
• Модули от производителей DIY: HiLetgo, SparkFun (Qwiic), Waveshare и другие, основанные на ADS1115.
• Важное примечание: Аналоги ADS1015 (12-битный) также совместимы по распиновке и библиотекам, но имеют меньшее разрешение.

Совместимые модели и платформы

Модуль совместим с огромным количеством платформ благодаря интерфейсу I2C и наличию библиотек.

1. Микроконтроллеры и платы разработки:

• Arduino: Uno, Leonardo, Mega, Nano, Due и все совместимые.
• ESP32 / ESP8266: Все модули и платы на основе этих чипов.
• Raspberry Pi: Все модели (используется логические уровни 3.3В, питание модуля от 3.3В!).
• STM32 / ARM Cortex: Любые платы с поддержкой I2C.
• BBC micro:bit
• Raspberry Pi Pico (RP2040)

2. Совместимые датчики и устройства: Модуль предназначен для работы с любыми аналоговыми датчиками с выходным напряжением в его диапазонах:

• Аналоговые датчики DFRobot серии Gravity (например, аналоговый pH-метр, электропроводности, кислородный датчик).
• Потенциометры, джойстики.
• Делители напряжения (для измерения высоких напряжений или токов через шунт).
• Тензометрические датчики (тензодатчики) через усилитель HX711 (хотя для весов обычно используют HX711 напрямую).
• Термопары (в паре с усилителем для термопар).

3. Программное обеспечение и библиотеки:

• Библиотека DFRobot ADS1115: Официальная, с примерами.
• Библиотека Adafruit ADS1X15: Очень популярная и хорошо документированная. Поддерживает как ADS1115 (16-bit), так и ADS1015 (12-bit).
• Для Raspberry Pi: Можно использовать библиотеку Adafruit_CircuitPython_ADS1x15 для Python или работать через smbus.

Важное замечание по подключению:

• При работе с Raspberry Pi или другими платами с логикой 3.3В необходимо питать модуль только от 3.3В, чтобы уровни сигналов I2C совпадали.
• Для измерения напряжений выше диапазона модуля (например, 12В) необходимо использовать делитель напряжения на входе.