waveshare High-Precision AD/DA Board

Instrukcja obsługi płytki rozszerzeń Waveshare High-Precision AD/DA dla Raspberry Pi

Model: High-Precision AD/DA Board

1. Koniecview

The Waveshare High-Precision AD/DA Expansion Board is designed to add advanced analog-to-digital (AD) and digital-to-analog (DA) conversion capabilities to your Raspberry Pi. This board integrates the ADS1256, an 8-channel 24-bit high-precision ADC, and the DAC8552, a 2-channel 16-bit high-precision DAC. It is compatible with Raspberry Pi and provides a robust solution for applications requiring precise analog signal processing.

Waveshare High-Precision AD/DA Board Overview

Rysunek 1: Koniecview of the Waveshare High-Precision AD/DA Board connected to a Raspberry Pi.

2. Funkcje

  • Standard Raspberry Pi 40PIN GPIO extension header for direct connection.
  • Onboard ADS1256, an 8-channel 24-bit high-precision ADC (4-channel differential input) with a 30ksps sampstawka lingwistyczna.
  • Onboard DAC8552, a 2-channel 16-bit high-precision DAC.
  • Input interface via pinheaders for connecting analog signals.
  • Compatible with Waveshare sensor interface standard for easy connection to various analog sensor modules.
  • Onboard input/output interface via screw terminals for connecting analog/digital signals.
  • Features an AD/DA detect circuit for signal demonstration.

3. Board Layout and Interface Definition

This section details the physical layout and pin definitions of the AD/DA Expansion Board.

Waveshare AD/DA Board Labeled Components

Figure 2: Labeled components of the Waveshare High-Precision AD/DA Board.

  1. Raspberry Pi GPIO interface: For connecting with the Pi.
  2. AD/DA input/output: Screw terminals for signal connections.
  3. AD input: Pinheaders, compatible with Waveshare sensor interface standard.
  4. 7.68M crystal: Provides timing for the board.
  5. LM285-2.5: Provides reference voltage for the ADC chip.
  6. Photo resistor: An example sensor for demonstration.
  7. LED output indicator: Visual feedback for output.
  8. 10K potentiometer: An example input for demonstration.
  9. DAC8552: 16-bit high-precision DAC, 2 channels.
  10. Power indicator: LED to show power status.
  11. ADS1256: 24-bit high-precision ADC, 8 channels (4 differential input).
  12. ADC testing jumper: For configuring ADC test modes.
  13. DAC testing jumper: For configuring DAC test modes.
  14. Power selection jumper: To select power source.
  15. ADC reference ground configuration: When AD single inputted, the AINCOM is reference terminal, can be connected to GND or external reference voltage.
Waveshare AD/DA Board Interface Pin Definition Table

Figure 3: Pin definitions for the Waveshare High-Precision AD/DA Board.

Tabela 1: Definicje pinów
SZPILKASYMBOLOPIS
1, 173.3 VZasilanie (3.3V)
2, 45VZasilanie (5V)
3, 5, 7, 8, 10, 18, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 32, 36, 38, 40NCNie połączony
6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39GNDGrunt
11DRDYADS1256 data ready output, low active
12NASTAWIĆADS1256 reset input
13PDWNADS1256 sync/power off input, low active
15CS0ADS1256 chip select, low active
16CS1DAC8552 chip select, low active
19HAŁASWejście danych SPI
21DOUTWyjście danych SPI
23SCKZegar SPI
31, 33, 35, 37GPIOExtend to sensor interface

4. Instrukcje konfiguracji

Follow these steps to set up your Waveshare High-Precision AD/DA Expansion Board with a Raspberry Pi:

  1. Połączenie fizyczne: Carefully align the 40-pin GPIO header of the AD/DA board with the corresponding pins on your Raspberry Pi. Press down gently to ensure a secure connection.
  2. Zasilanie: Ensure your Raspberry Pi is powered off before connecting the AD/DA board. Once connected, power on the Raspberry Pi. The power indicator LED on the AD/DA board should illuminate.
  3. Instalacja oprogramowania:
    • Access the official Waveshare Wiki for the "High-Precision AD/DA Board" to find the latest drivers and exampkod.
    • Download and install the necessary libraries and example programs for the ADS1256 ADC and DAC8552 DAC. This typically involves cloning a Git repository and compiling C or Python code.
    • Ensure the Broadcom GPIO library is correctly installed and configured for your Raspberry Pi operating system (e.g., Raspbian).
  4. Wstępne testy: Uruchom dostarczony example code to verify basic functionality of both the ADC and DAC. This will help confirm correct hardware connection and software setup.

Notatka: Refer to the Waveshare Wiki for detailed, up-to-date software installation guides and specific commands for your Raspberry Pi model and operating system.

5. Instrukcja obsługi

Operating the High-Precision AD/DA Board involves configuring the ADC and DAC chips via SPI communication from the Raspberry Pi.

5.1 Analog-to-Digital Conversion (ADC) with ADS1256

  • Połączenie wejściowe: Connect analog signals to the AD input pinheaders or screw terminals (AD0-AD7). The ADS1256 supports 8 single-ended channels or 4 differential channels.
  • Konfiguracja: Use the provided software libraries to configure the ADS1256. Key parameters include:
    • Wybór kanału: Select the desired input channel(s).
    • Ustawienie wzmocnienia: Adjust the programmable gain amplifier (PGA) for optimal signal range.
    • Szybkość transmisji danych: Ustaw sampling rate (up to 30ksps). Note that higher sample rates may introduce more noise.
    • Objętość odniesieniatage: Configure the internal or external reference voltage.
  • Zbieranie danych: Initiate conversions and read the 24-bit digital data from the ADS1256 via SPI. The DRDY pin indicates when new data is available.

5.2 Digital-to-Analog Conversion (DAC) with DAC8552

  • Połączenie wyjściowe: Connect your output devices to the DAC0 and DAC1 pins on the screw terminals.
  • Dane wyjściowe: Send 16-bit digital values to the DAC8552 via SPI. The DAC will convert these values into corresponding analog voltagt.j.
  • Generowanie przebiegów: By continuously updating the DAC with a sequence of digital values, you can generate various analog waveforms.

Odnieś się do byłegoample code and the ADS1256/DAC8552 datasheets for detailed programming information and advanced configurations.

6. Konserwacja

Proper maintenance ensures the longevity and reliable operation of your AD/DA Expansion Board:

  • Obsługiwanie: Always handle the board by its edges to avoid touching components, especially the sensitive ICs. Static electricity can damage electronic components.
  • Czyszczenie: W razie potrzeby delikatnie oczyść deskę miękką, suchą szczotką lub sprężonym powietrzem, aby usunąć kurz. Unikaj stosowania płynów i materiałów ściernych.
  • Składowanie: Przechowuj płytkę w torbie antystatycznej, w suchym i chłodnym miejscu, gdy nie jest używana.
  • Znajomości: Periodically check all connections (GPIO, screw terminals) to ensure they are secure and free from corrosion.
  • Aktualizacje oprogramowania sprzętowego/oprogramowania: Regularly check the Waveshare Wiki for any updated drivers, libraries, or firmware that may improve performance or fix issues.

7. Rozwiązywanie Problemów

If you encounter issues with your AD/DA Expansion Board, consider the following troubleshooting steps:

  • Płyta nie została wykryta:
    • Ensure the board is correctly seated on the Raspberry Pi's GPIO header.
    • Verify that the Raspberry Pi is powered on and the AD/DA board's power LED is lit.
    • Check SPI interface enablement on your Raspberry Pi (e.g., via raspi-config).
  • Nieprawidłowe odczyty/wyjścia:
    • Double-check your wiring for analog inputs/outputs.
    • Review your software configuration for the ADS1256 (gain, data rate, channel selection) and DAC8552.
    • Ensure the reference voltagUstawienia są prawidłowe.
    • Test with known voltage sources for ADC and measure DAC output with a multimeter.
    • Noise at higher sample rates for ADC is expected; consider lower rates for higher precision.
  • Problemy z oprogramowaniem/sterownikami:
    • Confirm that you are using the correct and latest software libraries from the Waveshare Wiki.
    • Verify that all dependencies (e.g., Broadcom GPIO library) are installed and correctly configured.
    • Check for compilation errors if building from source.
    • Consult community forums or the Waveshare support page for known issues and solutions.
  • Board Not Functioning:
    • Disconnect and reconnect the board.
    • Try a different Raspberry Pi if available to rule out Pi-specific issues.
    • Inspect the board for any visible damage or bent pins.

8. Specyfikacje

FunkcjaSzczegół
Nazwa produktuHigh-Precision AD/DA Board
MarkaUdostępnianie fal
ADC ChipADS1256 (24-bit, 8-channel, 4-differential input)
ADC Sampling OceńUp to 30ksps
Układ DACDAC8552 (16-bit, 2-channel)
InterfejsSPI (interfejs szeregowy urządzeń peryferyjnych)
ZgodnośćRaspberry Pi (40PIN GPIO)
System operacyjnyLinux
Technologia łącznościGPIO
Wymiary produktu7.09 x 3.94 x 3.54 cala (ok. 180 x 100 x 90 mm)
Waga przedmiotu0.353 uncji (około 10 gramów)
Zawarte komponentyHigh-Precision AD/DA Board, RPi screws pack (2pcs)
Waveshare AD/DA Board Dimensions

Figure 4: Physical dimensions of the Waveshare High-Precision AD/DA Board in millimeters.

9. Gwarancja i wsparcie

Aby uzyskać informacje o gwarancji, pomocy technicznej i dodatkowych zasobach, odwiedź oficjalną stronę Waveshare website or their product Wiki page. The Wiki often contains detailed documentation, schematics, and example code that can be invaluable for advanced users and troubleshooting.

Oficjalny Waveshare Webstrona: www.waveshare.com

Wiki produktu: Szukaj "High-Precision AD/DA Board" on the Waveshare Wiki for specific documentation.

Powiązane dokumenty - High-Precision AD/DA Board

Przedview Waveshare PoE M.2 HAT+(B) dla Raspberry Pi 5: Instalacja i instrukcja obsługi
Kompleksowy przewodnik po instalacji i konfiguracji modułu Waveshare PoE M.2 HAT+(B) dla Raspberry Pi 5, umożliwiającego obsługę technologii Power over Ethernet i dysków SSD M.2 NVMe w celu zwiększenia wydajności i pojemności pamięci.
Przedview Instrukcja obsługi Waveshare RPi LCD 3.5 cala (A): konfiguracja i specyfikacje
Kompleksowa instrukcja obsługi modułu wyświetlacza LCD Waveshare RPi 3.5 cala (A). Obejmuje specyfikację, instalację, podłączenie do Raspberry Pi i rozwiązywanie problemów.
Przedview Wyświetlacz LCD Waveshare DSI 4 cale dla Raspberry Pi: konfiguracja i instrukcja
Szczegółowy przewodnik po wyświetlaczu LCD Waveshare 4 cale DSI, obejmujący funkcje, podłączanie sprzętu, instalację oprogramowania, obrót ekranu, sterowanie podświetleniem i rozwiązywanie problemów z Raspberry Pi.
Przedview Waveshare 7-calowy wyświetlacz LCD HDMI: Przewodnik po wyświetlaczu dotykowym Raspberry Pi
Kompleksowy podręcznik użytkownika 7-calowego wyświetlacza LCD HDMI Waveshare, obejmujący konfigurację, instalację sterowników, kalibrację dotyku i użytkowanie z Raspberry Pi.
Przedview Instrukcja obsługi modułu LCD Waveshare 2.4 cala
Kompleksowy przewodnik po module wyświetlacza LCD TFT Waveshare o przekątnej 2.4 cala, szczegółowo opisujący jego funkcje, specyfikacje i zastosowanie z Raspberry Pi, STM32 i Arduino. Dowiedz się więcej o interfejsie SPI, kontrolerze IL9341, połączeniach sprzętowych i oprogramowaniu.amppliki do zintegrowania wyświetlacza o rozdzielczości 240x320 z Twoimi projektami.
Przedview Waveshare 5-calowy wyświetlacz DSI LCD: Przewodnik po wyświetlaczu dotykowym Raspberry Pi
Poznaj 5-calowy wyświetlacz LCD Waveshare DSI, pojemnościowy wyświetlacz dotykowy dla Raspberry Pi. Ten przewodnik obejmuje funkcje, połączenie sprzętowe, konfigurację oprogramowania, sterowanie podświetleniem i rozwiązywanie problemów z tym wyświetlaczem interfejsu MIPI DSI.