Μέτρηση της επιτάχυνσης χρησιμοποιώντας ADXL345 και σωματίδιο φωτονίου: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Το ADXL345 είναι ένα μικρό, λεπτό, επιταχυνσιόμετρο εξαιρετικά χαμηλής ισχύος, 3 αξόνων με μέτρηση υψηλής ανάλυσης (13-bit) έως και ± 16 g. Τα ψηφιακά δεδομένα εξόδου διαμορφώνονται ως συμπλήρωμα δύο δυαδικών ψηφίων 16 και είναι προσβάσιμα μέσω της ψηφιακής διεπαφής I2 C. Μετρά τη στατική επιτάχυνση της βαρύτητας σε εφαρμογές ανίχνευσης κλίσης, καθώς και τη δυναμική επιτάχυνση που προκύπτει από κίνηση ή κρούση. Η υψηλή του ανάλυση (3,9 mg/LSB) επιτρέπει τη μέτρηση των αλλαγών κλίσης μικρότερη από 1,0 °.

Σε αυτό το σεμινάριο απεικονίζεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα ADXL345 με σωματίδιο φωτονίου. Για να διαβάσετε τις τιμές επιτάχυνσης, χρησιμοποιήσαμε σωματίδιο με προσαρμογέα I2c. Αυτός ο προσαρμογέας I2C καθιστά τη σύνδεση με τη μονάδα αισθητήρα εύκολη και πιο αξιόπιστη.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό:

Τα υλικά που χρειαζόμαστε για την επίτευξη του στόχου μας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα στοιχεία υλικού:

1. ADXL345

2. Φωτόνιο σωματιδίων

3. Καλώδιο I2C

4. Ασπίδα I2C για σωματίδιο φωτονίου

Βήμα 2: Σύνδεση υλικού:

Η ενότητα σύνδεσης υλικού εξηγεί βασικά τις συνδέσεις καλωδίωσης που απαιτούνται μεταξύ του αισθητήρα και του φωτονίου σωματιδίων. Η διασφάλιση των σωστών συνδέσεων είναι η βασική ανάγκη ενώ εργάζεστε σε οποιοδήποτε σύστημα για την επιθυμητή έξοδο. Έτσι, οι απαιτούμενες συνδέσεις είναι οι εξής:

Το ADXL345 θα λειτουργήσει μέσω I2C. Ακολουθεί το παράδειγμα διαγράμματος καλωδίωσης, που δείχνει πώς συνδέεται κάθε διασύνδεση του αισθητήρα.

Εκτός συσκευασίας, ο πίνακας έχει διαμορφωθεί για διεπαφή I2C, ως εκ τούτου συνιστούμε τη χρήση αυτής της σύνδεσης εάν είστε αλλιώς αγνωστικιστής.

Το μόνο που χρειάζεστε είναι τέσσερα καλώδια! Απαιτούνται μόνο τέσσερις συνδέσεις ακροδέκτες Vcc, Gnd, SCL και SDA και αυτές συνδέονται με τη βοήθεια καλωδίου I2C.

Αυτές οι συνδέσεις φαίνονται στις παραπάνω εικόνες.

Βήμα 3: Κωδικός για τη μέτρηση της επιτάχυνσης:

Ας ξεκινήσουμε με τον κωδικό σωματιδίων τώρα.

Κατά τη χρήση της μονάδας αισθητήρα με το σωματίδιο, συμπεριλαμβάνουμε τη βιβλιοθήκη application.h και spark_wiring_i2c.h. Η βιβλιοθήκη "application.h" και spark_wiring_i2c.h περιέχει τις λειτουργίες που διευκολύνουν την επικοινωνία i2c μεταξύ του αισθητήρα και του σωματιδίου.

Ολόκληρος ο κωδικός σωματιδίων δίνεται παρακάτω για τη διευκόλυνση του χρήστη:

#περιλαμβάνω

#περιλαμβάνω

// Η διεύθυνση ADXL345 I2C είναι 0x53 (83)

#define Addr 0x53

int xAccl = 0, yAccl = 0, zAccl = 0;

void setup ()

{

// Ορισμός μεταβλητής

Particle.variable ("i2cdevice", "ADXL345");

Particle.variable ("xAccl", xAccl);

Particle.variable ("yAccl", yAccl);

Particle.variable ("zAccl", zAccl);

// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER

Wire.begin ();

// Αρχικοποίηση σειριακής επικοινωνίας, ρυθμισμένος ρυθμός baud = 9600

Serial.begin (9600);

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλογή καταχωρητή ρυθμού εύρους ζώνης

Wire.write (0x2C);

// Επιλέξτε ρυθμό δεδομένων εξόδου = 100 Hz

Wire.write (0x0A);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε μητρώο ελέγχου ισχύος

Wire.write (0x2D);

// Επιλέξτε απενεργοποίηση αυτόματου ύπνου

Wire.write (0x08);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε μητρώο μορφής δεδομένων

Wire.write (0x31);

// Επιλέξτε πλήρη ανάλυση, +/- 2g

Wire.write (0x08);

// Τερματισμός μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (300)?

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [6];

για (int i = 0; i <6; i ++)

{

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε μητρώο δεδομένων

Wire.write ((50+i));

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Ζητήστε 1 byte δεδομένων από τη συσκευή

Wire.requestFrom (Addr, 1)?

// Διαβάστε 6 byte δεδομένων

// xAccl lsb, xAccl msb, yAccl lsb, yAccl msb, zAccl lsb, zAccl msb

εάν (Wire.available () == 1)

{

δεδομένα = Wire.read ();

}

καθυστέρηση (300)?

}

// Μετατρέψτε τα δεδομένα σε 10-bit

int xAccl = (((δεδομένα [1] & 0x03) * 256) + δεδομένα [0]);

εάν (xAccl> 511)

{

xAccl -= 1024;

}

int yAccl = (((δεδομένα [3] & 0x03) * 256) + δεδομένα [2]);

εάν (yAccl> 511)

{

yAccl -= 1024;

}

int zAccl = (((δεδομένα [5] & 0x03) * 256) + δεδομένα [4]);

εάν (zAccl> 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Έξοδος δεδομένων στον πίνακα ελέγχου

Particle.publish ("Acceleration in X-Axis is:", String (xAccl));

Particle.publish ("Acceleration in Y-Axis is:", String (yAccl));

Particle.publish ("Acceleration in Z-Axis is:", String (zAccl));

}

Η συνάρτηση Particle.variable () δημιουργεί τις μεταβλητές για αποθήκευση της εξόδου του αισθητήρα και η λειτουργία Particle.publish () εμφανίζει την έξοδο στον πίνακα ελέγχου της τοποθεσίας.

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα για αναφορά.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Το ADXL345 είναι ένα μικρό, λεπτό, επιταχυνσιόμετρο εξαιρετικά χαμηλής ισχύος, 3 αξόνων, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε Ακουστικά, Ιατρικά όργανα κ.λπ.