Měření zrychlení pomocí ADXL345 a Raspberry Pi: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

ADXL345 je malý, tenký, ultralehký, 3osý akcelerometr s měřením s vysokým rozlišením (13 bitů) až ± 16 g. Data digitálního výstupu jsou formátována jako 16bitová dvojčata a jsou přístupná prostřednictvím digitálního rozhraní I2 C. Měří statické gravitační zrychlení v aplikacích snímajících náklon i dynamické zrychlení způsobené pohybem nebo šokem. Jeho vysoké rozlišení (3,9 mg/LSB) umožňuje měření změn sklonu menší než 1,0 °.

V tomto tutoriálu je ukázáno propojení senzorového modulu ADXL345 s malinovým pi a bylo také ukázáno jeho programování pomocí jazyka python. Ke čtení hodnot zrychlení na všech 3 osách jsme použili malinu pi s adaptérem I2C. Tento adaptér I2C umožňuje snadné a spolehlivější připojení k modulu senzoru.

Krok 1: Požadovaný hardware:

Materiály, které potřebujeme k dosažení našeho cíle, zahrnují následující hardwarové komponenty:

1. ADXL345

2. Raspberry Pi

3. Kabel I2C

4. I2C štít pro malinovou pí

5. Ethernetový kabel

Krok 2: Připojení hardwaru:

Sekce zapojení hardwaru v zásadě vysvětluje zapojení kabelů požadovaná mezi snímačem a malinovým pi. Zajištění správného připojení je základní nutností při práci na jakémkoli systému pro požadovaný výstup. Požadovaná připojení jsou tedy následující:

ADXL345 bude fungovat přes I2C. Zde je příklad schématu zapojení, které ukazuje, jak zapojit jednotlivá rozhraní senzoru.

Po vybalení je deska nakonfigurována pro rozhraní I2C, proto doporučujeme tuto přípojku použít, pokud jste jinak agnostik.

Vše, co potřebujete, jsou čtyři dráty! Jsou vyžadována pouze čtyři připojení Vcc, Gnd, SCL a SDA piny a ty jsou spojeny pomocí kabelu I2C.

Tato spojení jsou ukázána na obrázcích výše.

Krok 3: Kód pro měření zrychlení:

Výhodou použití raspberry pi je, že vám poskytuje flexibilitu programovacího jazyka, ve kterém chcete desku programovat, abyste s ní mohli propojit senzor. S využitím této výhody této desky zde předvádíme její programování v pythonu. Pythonový kód pro ADXL345 lze stáhnout z naší komunity github, což je komunita Control Everything.

Stejně jako pro snadnost uživatelů vysvětlujeme kód také zde:

Jako první krok kódování si musíte stáhnout knihovnu smbus v případě pythonu, protože tato knihovna podporuje funkce použité v kódu. Chcete -li si stáhnout knihovnu, můžete navštívit následující odkaz:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Pracovní kód pythonu pro tento senzor můžete zkopírovat také zde:

importovat smbus

čas importu

# Získejte sběrnici I2C = smbus. SMBus (1)

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Vyberte registr rychlosti šířky pásma, 0x2C (44)

# 0x0A (10) Normální režim, výstupní datový tok = 100 Hz

bus.write_byte_data (0x53, 0x2C, 0x0A)

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Vyberte registr řízení výkonu, 0x2D (45)

# 0x08 (08) Vypnutí automatického spánku

bus.write_byte_data (0x53, 0x2D, 0x08)

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Vyberte registr formátu dat, 0x31 (49)

# 0x08 (08) Vlastní test deaktivován, 4vodičové rozhraní

# Plné rozlišení, Rozsah = +/- 2g

bus.write_byte_data (0x53, 0x31, 0x08)

time.sleep (0,5)

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Přečtěte data zpět z 0x32 (50), 2 bajtů

# Osa X LSB, Osa X MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x32)

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x33)

# Převeďte data na 10 bitů

xAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

pokud xAccl> 511:

xAccl -= 1024

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Přečtěte data zpět z 0x34 (52), 2 bajtů

# Osa Y LSB, Osa Y MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x34)

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x35)

# Převeďte data na 10 bitů

yAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

pokud yAccl> 511:

yAccl -= 1024

# Adresa ADXL345, 0x53 (83)

# Přečtěte data zpět z 0x36 (54), 2 bajtů

# Osa Z LSB, Osa Z MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x36)

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x37)

# Převeďte data na 10 bitů

zAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

pokud zAccl> 511:

zAccl -= 1024

# Výstup dat na obrazovku

tisk "Zrychlení v ose X: %d" %xAccl

tisk "Zrychlení v ose Y: %d" %yAccl

tisk "Zrychlení v ose Z: %d" %zAccl

Níže uvedená část kódu obsahuje knihovny potřebné pro správné provedení kódů pythonu.

importovat čas smbusimportu

Kód lze spustit zadáním níže uvedeného příkazu do příkazového řádku.

$> python ADXL345.py

Výstup snímače je také uveden na obrázku výše pro referenci uživatele.

Krok 4: Aplikace:

ADXL345 je malý, tenký, ultralehký, 3osý akcelerometr, který lze použít v mobilních telefonech, lékařských přístrojích atd. Jeho aplikace také zahrnuje herní a polohovací zařízení, průmyslové přístroje, osobní navigační zařízení a ochranu pevného disku (HDD).