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Nanoshield ADC (Conversor analógico-digital de 4 canais)

Código: AC8916
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Nanoshield ADC

 

  • 16 bits de resolução;
  • 860 amostras por segundo;
  • 4 entradas por módulo;
  • Até 4 módulos simultâneos, totalizando 16 entradas;
  • Amplificador interno para sinais de baixa amplitude;
  • Filtro RC em todos os canais;
  • Entradas analógicas protegidas contra ligações acidentais até ±24V.

O Nanoshield ADC oferece uma solução para aplicações que necessitam de conversão analógico-digital com grande resolução, ou quando é necessário expandir o número de entradas analógicas do seu microcontrolador. Implementado com o CI ADS1115, o Nanoshield ADC é ideal para aplicações como leitura de sensores industriais de temperatura, pressão, umidade, entre outros, além de monitoramento de bateria, tensões de alimentação, ou qualquer outro projeto que necessite de conversão analógico-digital com alta qualidade.

O Nanoshield ADC conta com os seguintes recursos:

 

 

 

 

  • Vem configurado de fábrica para leitura de tensões de 0V a 5V.
  • Cada uma das 4 entradas pode ser facilmente convertida para leitura de tensões de 0V a 10V.
  • Uma das entradas pode ser convertida para leitura de tensões de 0V a 24V.
  • Possibilidade de medição direta da tensão proveniente da fonte de alimentação.

 

 


Conectando as entradas analógicas.

O Nanoshield ADC possui 4 entradas analógicas independentes. Elas podem ser utilizadas tanto para leitura de tensões absolutas (a tensão presente no canal é medida em relação ao GND do módulo), quanto para leitura dos canais em modo diferencial (um canal é medido em relação ao outro).

Medidas absolutas (single ended)
Para a medida de tensões absolutas, basta fixar os terminais do sensor no GND e em uma das 4 entradas do módulo através do borne de parafuso. As entradas estão nomeadas como A0, A1, A2 e A3 e têm intervalo de medida de 0V até 5V. Nesse tipo de conexão, a resolução passa a ser de 15 bits.
A figura abaixo ilustra a conexão de 4 sensores com medição absoluta:



Conexão de 4 sensores medidos em relação ao GND

 

 

 

 

 

 

 

Medidas em modo diferencial

 

 

Em modo diferencial, é possível utilizar cada um dos canais para ser lido em relação ao outro, e não em relação ao GND (por exemplo, se os dois canais medidos tiverem tensões iguais, a saída lida será zero). Esse modo é útil para leitura de sensores que funcionam utilizando ponte de Wheatstone por exemplo. Tenha em mente que, apesar da medida não ser feita diretamente em relação ao GND, o intervalo de tensão permitido em cada canal continua sendo de 0V até 5V em relação ao GND. Nesse tipo de conexão, é possível utilizar todos os 16 bits de resolução.

A figura abaixo mostra um exemplo com dois sensores lidos em modo diferencial:


Conexão de 2 sensores medidos em modo diferencial

Conexão com Arduino + Base Board Uno

O jeito mais fácil de utilizar o Nanoshield ADC juntamente com um Arduino é usando a Base Board Uno ou Base Board L Uno. Basta encaixar as placas e depois carregar o nosso código de exemplo para verificar o funcionamento (veja a seção de código de exemplo no final da página). Esta montagem pode ser utilizada com o Arduino UNO, Mega R3, Duemilanove entre outras (entre em contato caso tenha dúvidas sobre compatibilidade com outras versões). A figura abaixo mostra como fica a montagem do conjunto.


Ligação com a Base Boarduino (clique na imagem para ampliar)

Conexão direta com Arduino

Também é possível utilizar o módulo com montagem direta, utilizando um protoboard e jumper wires para fazer a conexão. Utilize os seguintes esquemas para conectar o Nanoshield ADC a um Arduino UNO ou Arduino Mega.




Ligação utilizando Arduino UNO (clique na imagem para ampliar)?



Ligação utilizando Arduino MEGA (clique na imagem para ampliar)

 

 

Utilizando vários módulos simultaneamente

O Nanoshield ADC se comunica com o microcontrolador através de um barramento de comunicação I²C. Uma das vantagens do barramento I²C é a possibilidade de uso de vários módulos simultâneos utilizando apenas 2 pinos do microcontrolador: um para a transmissão do clock (SCL) e outro para transmissão de dados (SDA).

Cada módulo conectado a um barramento I²C necessita de um endereço único para que não haja conflito entre os mesmos. O Nanoshield ADC possui 4 opções de endereço selecionáveis via jumper na parte superior da placa, permitindo a utilização de até 4 módulos simultâneos e totalizando até 16 canais independentes utilizando apenas 2 pinos do microcontrolador. A figura abaixo mostra onde se localizam os jumpers utilizados para seleção do endereço.

 

 



Jumpers para seleção de endereço I²C
O endereço do módulo no barramento I²C possui 5 bits fixos (10010) e mais dois bits configuráveis. Através dos jumpers é possível configurar quais serão os dois últimos bits, as opções são: 00, 01, 10 e 11. Para fazer a seleção, basta fechar o jumper correspondente ao endereço desejado, deixando os demais abertos (o padrão de fabrica é 00). Dessa forma, o endereço completo do módulo pode ser 1001000 (padrão), 1001001, 1001010 ou 1001011.
A figura abaixo mostra um conjunto de 4 módulos utilizados simultaneamente. Neste exemplo utilizamos uma Base Board UNO juntamente com um Arduino Mega.


Utilizando vários módulos simultaneamente (clique na imagem para ampliar)

Código de exemplo

Nanoshield_ADC - Biblioteca Arduino para o Nanoshield ADC.

Downloads

Esquemático (EN) - Esquemático Nanoshield ADC v1.2 - Inglês
Esquemático (PT) - Esquemático Nanoshield ADC v1.2 - Português
Datasheet ADS1115 - Datasheet do chip ADS1115 da Texas Instruments

Veja maiores informações na página do fabricante.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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