waveshare High-Precision AD/DA Board

คู่มือผู้ใช้ Waveshare High-Precision AD/DA Expansion Board สำหรับ Raspberry Pi

Model: High-Precision AD/DA Board

1. สูงกว่าview

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

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

2. คุณสมบัติ

  • 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 sampอัตราลิง
  • 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.

ตารางที่ 1: คำจำกัดความของพิน
เข็มหมุดเครื่องหมายคำอธิบาย
1, 173.3โวลต์แหล่งจ่ายไฟ (3.3V)
2, 45Vแหล่งจ่ายไฟ (5V)
3, 5, 7, 8, 10, 18, 22, 24, 26, 27, 28, 29, 32, 36, 38, 40NCไม่เชื่อมต่อ
6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39ก.ย.ด.พื้น
11ด.ชADS1256 data ready output, low active
12รีเซ็ตADS1256 reset input
13พีดีดับบลิวเอ็นADS1256 sync/power off input, low active
15ซีเอส0ADS1256 chip select, low active
16ซีเอส1DAC8552 chip select, low active
19ดินอินพุตข้อมูล SPI
21doutเอาท์พุตข้อมูล SPI
23SCKนาฬิกา SPI
31, 33, 35, 37จีพีไอโอExtend to sensor interface

4. คำแนะนำในการตั้งค่า

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

  1. การเชื่อมต่อทางกายภาพ: 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. แหล่งจ่ายไฟ: 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. การติดตั้งซอฟต์แวร์:
    • Access the official Waveshare Wiki for the "High-Precision AD/DA Board" to find the latest drivers and exampรหัส
    • 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. การทดสอบเบื้องต้น: เรียกใช้ตัวอย่างที่ให้มาample code to verify basic functionality of both the ADC and DAC. This will help confirm correct hardware connection and software setup.

บันทึก: 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. คู่มือการใช้งาน

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

  • การเชื่อมต่ออินพุต: Connect analog signals to the AD input pinheaders or screw terminals (AD0-AD7). The ADS1256 supports 8 single-ended channels or 4 differential channels.
  • การกำหนดค่า: Use the provided software libraries to configure the ADS1256. Key parameters include:
    • การเลือกช่อง: Select the desired input channel(s).
    • การตั้งค่าเกน: Adjust the programmable gain amplifier (PGA) for optimal signal range.
    • อัตราข้อมูล: ตั้งค่า sampling rate (up to 30ksps). Note that higher sample rates may introduce more noise.
    • ฉบับอ้างอิงtage: Configure the internal or external reference voltage.
  • การรวบรวมข้อมูล: 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

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

อ้างถึงตัวอย่างample code and the ADS1256/DAC8552 datasheets for detailed programming information and advanced configurations.

6. การบำรุงรักษา

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

  • การจัดการ: Always handle the board by its edges to avoid touching components, especially the sensitive ICs. Static electricity can damage electronic components.
  • การทำความสะอาด: หากจำเป็น ให้ทำความสะอาดกระดานเบาๆ ด้วยแปรงขนนุ่มแห้ง หรือใช้ลมเป่าเพื่อกำจัดฝุ่น หลีกเลี่ยงการใช้ของเหลวหรือวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน
  • พื้นที่จัดเก็บ: ควรเก็บแผงวงจรไว้ในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตในที่แห้งและเย็นเมื่อไม่ได้ใช้งาน
  • การเชื่อมต่อ: Periodically check all connections (GPIO, screw terminals) to ensure they are secure and free from corrosion.
  • อัพเดตเฟิร์มแวร์/ซอฟต์แวร์: Regularly check the Waveshare Wiki for any updated drivers, libraries, or firmware that may improve performance or fix issues.

7 การแก้ไขปัญหา

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

  • ไม่พบบอร์ด:
    • 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).
  • Incorrect Readings/Outputs:
    • 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 voltagการตั้งค่า e ถูกต้อง
    • 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.
  • ปัญหาซอฟต์แวร์/ไดรเวอร์:
    • 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. ข้อมูลจำเพาะ

คุณสมบัติรายละเอียด
ชื่อสินค้าHigh-Precision AD/DA Board
ยี่ห้อเวฟแชร์
ADC ChipADS1256 (24-bit, 8-channel, 4-differential input)
เอดีซี เอสampลิงอัตราUp to 30ksps
ชิป DACDAC8552 (16-bit, 2-channel)
อินเทอร์เฟซSPI (อินเทอร์เฟซอุปกรณ์ต่อพ่วงแบบอนุกรม)
ความเข้ากันได้Raspberry Pi (40PIN GPIO)
ระบบปฏิบัติการลินุกซ์
เทคโนโลยีการเชื่อมต่อจีพีไอโอ
ขนาดสินค้า7.09 x 3.94 x 3.54 นิ้ว (ประมาณ 180 x 100 x 90 มม.)
น้ำหนักสินค้า0.353 ออนซ์ (ประมาณ 10 กรัม)
ส่วนประกอบที่รวมอยู่High-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. การรับประกันและการสนับสนุน

สำหรับข้อมูลการรับประกัน การสนับสนุนทางเทคนิค และแหล่งข้อมูลเพิ่มเติม โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ 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.

Waveshare Official Webเว็บไซต์: www.waveshare.com

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

เอกสารที่เกี่ยวข้อง - High-Precision AD/DA Board

พรีview Waveshare PoE M.2 HAT+(B) สำหรับ Raspberry Pi 5: คู่มือการติดตั้งและการใช้งาน
คู่มือฉบับสมบูรณ์สำหรับการติดตั้งและกำหนดค่า Waveshare PoE M.2 HAT+(B) สำหรับ Raspberry Pi 5 เพื่อเปิดใช้งาน Power over Ethernet และรองรับ M.2 NVMe SSD สำหรับประสิทธิภาพและการจัดเก็บข้อมูลที่ดียิ่งขึ้น
พรีview คู่มือผู้ใช้ Waveshare 3.5-inch RPi LCD (A): การตั้งค่าและข้อมูลจำเพาะ
คู่มือผู้ใช้ฉบับสมบูรณ์สำหรับโมดูลจอแสดงผล LCD Waveshare ขนาด 3.5 นิ้ว RPi (A) ครอบคลุมข้อมูลจำเพาะ การติดตั้ง การเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi และการแก้ไขปัญหา
พรีview จอแสดงผล LCD DSI ขนาด 4 นิ้วของ Waveshare สำหรับ Raspberry Pi: การตั้งค่าและคู่มือ
คำแนะนำโดยละเอียดสำหรับจอ LCD DSI ขนาด 4 นิ้วของ Waveshare ครอบคลุมถึงคุณสมบัติ การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ การติดตั้งซอฟต์แวร์ การหมุนหน้าจอ การควบคุมไฟแบ็คไลท์ และการแก้ไขปัญหาสำหรับ Raspberry Pi
พรีview Waveshare 7inch HDMI LCD: คู่มือการใช้งานจอแสดงผลแบบสัมผัสสำหรับ Raspberry Pi
คู่มือการใช้งานฉบับสมบูรณ์สำหรับจอ LCD HDMI ขนาด 7 นิ้วของ Waveshare ครอบคลุมการตั้งค่า การติดตั้งไดรเวอร์ การปรับเทียบระบบสัมผัส และการใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi
พรีview คู่มือผู้ใช้โมดูล LCD ขนาด 2.4 นิ้วของ Waveshare
คู่มือฉบับสมบูรณ์เกี่ยวกับโมดูลจอแสดงผล LCD TFT ขนาด 2.4 นิ้วของ Waveshare พร้อมรายละเอียดคุณสมบัติ ข้อมูลจำเพาะ และการใช้งานร่วมกับ Raspberry Pi, STM32 และ Arduino เรียนรู้เกี่ยวกับอินเทอร์เฟซ SPI, ตัวควบคุม IL9341, การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์ampเพื่อบูรณาการจอแสดงผลความละเอียด 240x320 เข้ากับโครงการของคุณ
พรีview Waveshare 5 นิ้ว DSI LCD: คู่มือหน้าจอสัมผัส Raspberry Pi
สำรวจ Waveshare 5 นิ้ว DSI LCD จอสัมผัสแบบ capacitive สำหรับ Raspberry Pi คู่มือนี้ครอบคลุมคุณสมบัติ การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ การตั้งค่าซอฟต์แวร์ การควบคุมไฟแบ็คไลท์ และการแก้ไขปัญหาสำหรับจอแสดงผล MIPI DSI interface นี้