waveshare High-Precision AD/DA Board

Waveshare High-Precision AD/DA Expansion Board for Raspberry Pi User Manual

Model: High-Precision AD/DA Board

1. איבערview

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

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

2. פֿעיִקייטן

  • 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 sampלענג קורס.
  • 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.

טיש 1: שטיפט דעפיניציעס
PINסימבאָלבאַשרייַבונג
1, 173.3Vמאַכט צושטעלן (3.3V)
2, 45Vמאַכט צושטעלן (5V)
3. 5, 7, 8, 10, 18NCניט קאָננעקטעד
6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39GNDערד
11DRDYADS1256 data ready output, low active
12באַשטעטיקADS1256 reset input
13PDWNADS1256 sync/power off input, low active
15CS0ADS1256 chip select, low active
16CS1DAC8552 chip select, low active
19DINSPI דאַטן אַרייַנשרייַב
21DOUTSPI דאַטן רעזולטאַט
23SCKספּי זייגער
31 , 33 , 35 , 37GPIOExtend to sensor interface

4. סעטאַפּ אינסטרוקציעס

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

  1. פיזישע פֿאַרבינדונג: 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. מאַכט צושטעלן: 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. ווייכווארג ינסטאַלירונג:
    • Access the official Waveshare Wiki for the "High-Precision AD/DA Board" to find the latest drivers and exampדער קאָד.
    • 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. ערשט טעסט: לויפן די צוגעשטעלט עקסample code to verify basic functionality of both the ADC and DAC. This will help confirm correct hardware connection and software setup.

באַמערקונג: 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. אַפּערייטינג ינסטרוקטיאָנס

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

  • אַרייַנשרייַב קשר: Connect analog signals to the AD input pinheaders or screw terminals (AD0-AD7). The ADS1256 supports 8 single-ended channels or 4 differential channels.
  • קאַנפיגיעריישאַן: Use the provided software libraries to configure the ADS1256. Key parameters include:
    • קאַנאַל סעלעקציע: Select the desired input channel(s).
    • געווינען סעטינג: Adjust the programmable gain amplifier (PGA) for optimal signal range.
    • דאַטאַ ראטע: שטעלן די sampling rate (up to 30ksps). Note that higher sample rates may introduce more noise.
    • רעפערענץ וואָלtage: Configure the internal or external reference voltage.
  • דאַטן אַקוויזיציע: 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

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

אָפּשיקן צו די עקסample code and the ADS1256/DAC8552 datasheets for detailed programming information and advanced configurations.

6. וישאַלט

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

  • האַנדלינג: Always handle the board by its edges to avoid touching components, especially the sensitive ICs. Static electricity can damage electronic components.
  • רייניקונג: אויב נייטיק, רייניקט דאָס ברעט מיט אַ ווייכער, טרוקענער באַרשט אָדער קאָמפּרעסירטער לופט צו באַזייַטיקן שטויב. פֿאַרמייַדט ניצן פליסיקייטן אָדער אַברייסיוו מאַטעריאַלן.
  • סטאָרידזש: האַלט די ברעט אין אַן אַנטי-סטאַטישן זעקל אין אַ טרוקענער, קילער סביבה ווען נישט אין באַנוץ.
  • פֿאַרבינדונגען: Periodically check all connections (GPIO, screw terminals) to ensure they are secure and free from corrosion.
  • פירמוואַרע / ווייכווארג דערהייַנטיקונגען: Regularly check the Waveshare Wiki for any updated drivers, libraries, or firmware that may improve performance or fix issues.

7. טראָובלעשאָאָטינג

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

  • ברעט נישט דעטעקטירט:
    • 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 voltagדי סעטטינגס זענען ריכטיק.
    • 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.
  • ווייכווארג/דרייווער פראבלעמען:
    • 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. ספּעסאַפאַקיישאַנז

שטריךדעטאַל
פּראָדוקט נאָמעןHigh-Precision AD/DA Board
סאָרטוואַוועשאַרע
ADC ChipADS1256 (24-bit, 8-channel, 4-differential input)
ADC Sampלינג קורסUp to 30ksps
DAC שפּאָןDAC8552 (16-bit, 2-channel)
צובינדSPI (סיריאַל פּעריפעראַל צובינד)
קאַמפּאַטאַבילאַטיRaspberry Pi (40PIN GPIO)
אָפּערייטינג סיסטעםלינוקס
קאַנעקטיוויטי טעכנאָלאָגיעGPIO
פּראָדוקט דימענשאַנז7.09 x 3.94 x 3.54 אינטשעס (אומגעפער 180 x 100 x 90 מ״מ)
פּונקט וואָג0.353 אונס (בעערעך 10 גראַמז)
אַרייַנגערעכנט קאַמפּאָונאַנץHigh-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. וואָראַנטי און שטיצן

For warranty information, technical support, and additional resources, please visit the official 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 Webפּלאַץ: www.waveshare.com

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

פֿאַרבונדענע דאָקומענטן - High-Precision AD/DA Board

Preview וועיוושעיר פּאָע עם.2 האַט+(ב) פֿאַר ראַזבערי פּי 5: אינסטאַלאַציע און באַניצער גייד
א פולשטענדיגע אנווייזונג צו אינסטאלירן און קאנפיגורירן די וועיוושעיר פּאָע עם.2 האַט+(ב) פאר ראַזבערי פּי 5, וואס ערמעגליכט פּאָווער איבער עטהערנעט און עם.2 נ.וו.מע. ס.ד. שטיצע פאר פארבעסערטע פאָרשטעלונג און סטאָרידזש.
Preview וועיוושעיר 3.5-אינטש RPi LCD (A) באַניצער מאַנואַל: סעטאַפּ און ספּעציפיקאַציעס
א פולשטענדיגע באַניצער מאַנואַל פֿאַר די וועיוושעיר 3.5-אינטש RPi LCD (A) דיספּליי מאָדול. דעקט ספּעציפֿיקאַציעס, ינסטאַלירונג, פֿאַרבינדונג צו ראַזבערי פּיי, און טראָובלעשווטינג.
Preview וועיוושעיר 4 אינטש די-עס-איי על-סי-די דיספּלעי פֿאַר ראַזבערי פּי: סעטאַפּ און גייד
דעטאַלירטע גייד פֿאַר די ווייוושעיר 4 אינטש די-סי-סי-די דיספּליי, וואָס דעקט פֿעיִקייטן, האַרדווער פֿאַרבינדונג, ווייכווארג אינסטאַלאַציע, סקרין ראָטאַציע, באַקלייט קאָנטראָל, און טראָובלעשווטינג פֿאַר ראַזבערי פּי.
Preview Waveshare 7inch HDMI LCD: Raspberry Pi Touchscreen Display Guide
Comprehensive user guide for the Waveshare 7inch HDMI LCD, covering setup, driver installation, touch calibration, and usage with Raspberry Pi.
Preview וועיוושעיר 2.4-אינטש על-סי-די מאדול באניצער מאנואל
א פולשטענדיגע אנווייזונג צום וועיוושעיר 2.4-אינטש LCD TFT דיספלעי מאדול, מיט פרטים וועגן זיינע אייגנשאפטן, ספעציפיקאציעס, און באנוץ מיט ראַזבערי פּיי, STM32, און אַרדוינאָ. לערנט וועגן SPI אינטערפייס, IL9341 קאנטראלער, האַרדווער קאנעקשאנס, און ווייכווארג עקספל.ampדאנקען פארן אינטעגרירן דעם 240x320 רעזאלוציע דיספלעי אין אייערע פראיעקטן.
Preview וועיוושעיר 5 אינטש די-עס-איי על-סי-די: ראַזבערי פּי טאָוטש דיספּליי גייד
אויספאָרשן די ווייוושעיר 5 אינטש די-עס-אי על-סי-די, אַ קאַפּאַסיטיוו ריר דיספּליי פֿאַר ראַזבערי פּי. די גייד דעקט פֿעיִקייטן, האַרדווער פֿאַרבינדונג, ווייכווארג סעטאַפּ, באַקלייט קאָנטראָל, און טראָובלעשווטינג פֿאַר דעם MIPI די-עס-אי אינטערפֿייס דיספּליי.