Модуль АЦП SGM58031 16 бит, 4 канала, I2C, PGA, до 960 SPS для Arduino/ESP32

Модуль SGM58031 — 16-битный 4-канальный АЦП с I2C и PGA

SGM58031 — модуль высокоточного 16-битного сигма-дельта АЦП для подключения аналоговых датчиков и измерительных цепей к микроконтроллерам. Мультиплексор позволяет использовать четыре однополярных входа или две дифференциальные пары, а обмен данными выполняется по шине I2C.

По документации SGMICRO микросхема работает от 3,0 до 5,5 В, содержит внутренний источник опорного напряжения и генератор, программируемый усилитель PGA, цифровой компаратор и поддерживает скорость преобразования от 6,25 до 960 SPS. Четыре выбираемых I2C-адреса позволяют использовать несколько АЦП на одной шине.

Особенности

• 16-битное преобразование. SGM58031 — прецизионный сигма-дельта АЦП для точного оцифровывания аналоговых сигналов. Высокое разрешение особенно полезно в датчиках и измерительных системах.
• 4 однополярных или 2 дифференциальных входа. Встроенный мультиплексор позволяет выбирать конфигурацию под конкретную задачу. Несколько аналоговых источников можно подключить к одному модулю.
• Программируемый PGA. Внутренний усилитель позволяет выбирать диапазон измерения и эффективнее работать со слабыми сигналами. Минимальный полный диапазон микросхемы составляет ±256 мВ.
• Интерфейс I2C. Для обмена с контроллером используются линии SDA и SCL. Поддерживаются четыре адреса устройства.
• Низкое энергопотребление. Типичный ток составляет около 255 мкА в непрерывном режиме и около 0,8 мкА в Power-Down, что удобно для автономных устройств.

Преимущества

• Разрешение 16 бит
• До 4 входов
• Скорость 960 SPS
• Встроенный PGA
• Интерфейс I2C
• Низкое потребление

Применение

• Arduino, ESP32, STM32, Raspberry Pi и другие микроконтроллерные системы;
• считывание аналоговых датчиков и измерительных мостов;
• контроль напряжения аккумуляторов и источников питания через соответствующий входной делитель;
• измерение температуры с аналоговыми датчиками;
• системы сбора данных, автоматика, лабораторные и учебные проекты.

Описание интерфейсов

• VCC — питание модуля.
• GND — общий провод.
• SCL — тактовая линия I2C.
• SDA — линия данных I2C.
• A0–A3 — аналоговые входы для 4 однополярных или 2 дифференциальных каналов.
• ADDR / адресные перемычки — выбор I2C-адреса, типично 0x48–0x4B.

Инструкция по использованию

1. Подключите VCC и GND с учетом напряжения вашей логической системы и возможностей модуля.
2. Соедините SDA и SCL с I2C-шиной микроконтроллера.
3. Выберите I2C-адрес, если на шине работает несколько устройств.
4. Подайте аналоговый сигнал на нужный вход A0–A3 либо сформируйте дифференциальную пару.
5. В программе настройте мультиплексор, диапазон PGA, скорость SPS и режим преобразования.
6. Считайте 16-битный результат по I2C и пересчитайте код АЦП в физическую величину.

Функции и режимы работы

• 🟢 Single-ended: до четырех однополярных аналоговых входов.
• 🟢 Differential: до двух дифференциальных измерительных каналов.
• 🟢 Continuous: непрерывные преобразования с заданной скоростью.
• 🟢 Single-shot: одиночное преобразование с переходом в малопотребляющее состояние между измерениями.
• 🟢 PGA: программируемый выбор полного диапазона измерения.
• 🟢 Comparator: программируемый цифровой компаратор для контроля пороговых значений.

Меры безопасности

• ⚠️ Не подавайте на аналоговые или цифровые входы напряжение за пределами допустимых уровней относительно питания микросхемы.
• ⚠️ Для измерения более высокого напряжения используйте правильно рассчитанный резистивный делитель и защиту входа.
• ⚠️ Не путайте SGM58031 с SGM58031B: версия B имеет другой диапазон питания и уровень I2C.
• ⚠️ Перед подключением проверяйте распиновку именно вашей платы, поскольку компоновка модулей разных производителей может отличаться.

Технические характеристики

• Микросхема: SGM58031
• Тип АЦП: сигма-дельта (Σ-Δ)
• Разрешение: 16 бит
• Аналоговые входы: 4 однополярных или 2 дифференциальных
• Интерфейс: I2C
• Доступные I2C-адреса: 4 адреса, типично 0x48–0x4B
• Напряжение питания SGM58031: 3,0–5,5 В
• Скорость преобразования: 6,25–960 SPS
• Программируемый усилитель: PGA
• Минимальный диапазон PGA: ±256 мВ
• Внутренний источник опорного напряжения: есть
• Внутренний осциллятор: есть
• Программируемый компаратор: есть
• Типичный ток Continuous Mode: 255 мкА
• Типичный ток Power-Down: 0,8 мкА
• Рабочий температурный диапазон микросхемы: −40…+125 °C

FAQ

Чем SGM58031 полезен для Arduino или ESP32?
Он добавляет внешний 16-битный АЦП с программируемым усилением и несколькими входами, что удобно для более точных измерений аналоговых датчиков.

Сколько сигналов можно измерять?
Мультиплексор поддерживает до 4 однополярных входов или до 2 дифференциальных пар. Каналы опрашиваются через внутренний мультиплексор.

Какова максимальная скорость?
Производитель заявляет выбираемую скорость от 6,25 до 960 выборок в секунду.

Можно ли измерять 12 В напрямую?
Нет. Более высокое напряжение необходимо предварительно уменьшить резистивным делителем и при необходимости добавить защиту входа.

Совместим ли модуль с библиотеками ADS1115?
SGM58031 функционально близок к популярным 16-битным I2C АЦП этого класса, но для проекта лучше использовать библиотеку или драйвер, где явно проверена поддержка SGM58031.

Можно ли подключить несколько модулей к одной I2C-шине?
Да. SGM58031 поддерживает четыре адреса, поэтому при правильной настройке адресов на одной шине можно использовать несколько устройств.

📝 Примечание: Производитель может изменять характеристики, комплектацию и внешний вид без предварительного уведомления.

Комплектация

• модуль АЦП SGM58031 — 1 шт.

SGM58031 хорошо подходит для проектов, где нужны точное оцифровывание аналоговых сигналов, несколько измерительных каналов и простое подключение к микроконтроллеру по I2C.