Il convertitore analogico-digitale (ADC) permette di espandere il numero degli ingressi analogici ed ottenere una risoluzione a 16 bit, maggiore rispetto a quella degli ingressi standard di Arduino (ADC a 10 bit). L'ADC è facilmente interfacciabile attraverso protocollo di comunicazione I2C. Il modulo si adatta ai principali microcontrollori sul mercato con alimentazione 2.0 V - 5.5 V.
La cella di Peltier è un dispositivo termoelettrico che, grazie alla presenza di numerose giunzioni a effetto Peltier, funziona essenzialmente come una pompa di calore. La cella di Peltier si presenta come una piastrina sottile all'interno della quale sono contenute le giunzioni in serie mentre le due superfici esterne sono ricoperte da materiale ceramico. Se applichiamo un'opportuna differenza di potenziale ai due poli della cella una delle due superfici si scalda e contemporaneamente l'altra si raffredda. Il verso del trasferimento di calore tra una superficie e l'altra dipende dal verso della corrente continua che viene applicata ai capi della cella.[1]
La cella di Peltier può essere utilizzata per misurare il flusso di calore (Watt) che fluisce tra una superficie e l'altra quando è presente una differenza di temperatura non nulla ai due lati della cella. In questo caso la cella genera una differenza di potenziale proporzionale al flusso di calore che può essere misurata con un voltmetro o attraverso gli input analogici di un microcontrollore, come ad esempio Arduino.
Dal momento che le differenze di potenziale che si misurano sono basse (dell'ordine di alcune decine di millivolt o meno) è utile utilizzare un convertitore ADC con una buona sensibilità e risoluzione. I convertitori ADC nativi di Arduino, infatti, lavorano a 10 bit e possono supportare solo tensioni (positive) nell'intervallo 0-5V. Ciò rappresenta una limitazione in quanto la cella di Peltier fornisce tensioni più basse e, a seconda del verso del flusso di calore, può fornire anche valori di tensione negativi che non possono essere letti dagli input analogici di Arduino. Per risolvere questi due problemi si può utilizzare il modulo ADS1115, un convertitore ADC a 16 bit che è in grado di effettuare letture differenziali di tensione e leggere anche valori di tensione negativi. La documentazione completa sul modulo ADS1115 è disponibile sul sito Adafruit [2] ed un semplice tutorial sull'utilizzo di base è disponibile su YouTube.[3]
Riferimenti citati nel testo
Adafruit BusIo 1.7.2
[INSERIRE IMMAGINI FRITZING]
Per poter leggere i valori acquisiti dal convertitore ADC è necessario installare l'apposita libreria Adafruit ADS1X15. Per il corretto funzionamento è necessario anche installare la libreria Adafruit BusIO. Nota: la libreria non deve essere esplicitamente inclusa nel codice ma serve solo come "dipendenza" per far funzionare correttamente la prima.
