Měření zrychlení pomocí ADXL345 a Arduino Nano: 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 bylo ukázáno propojení senzorového modulu ADXL345 s arduino nano. Ke čtení hodnot zrychlení jsme použili arduino 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. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C štít pro Arduino Nano

Krok 2: Připojení hardwaru:

Sekce zapojení hardwaru v zásadě vysvětluje zapojení kabelů požadovaná mezi senzorem a arduino nano. 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:

Začněme nyní arduino kódem.

Při používání senzorového modulu s arduino jsme zahrnuli knihovnu Wire.h. Knihovna „Wire“obsahuje funkce, které usnadňují komunikaci i2c mezi senzorem a deskou arduino.

Celý arduino kód je pro pohodlí uživatele uveden níže:

#zahrnout

// Adresa ADXL345 I2C je 0x53 (83)

#define Addr 0x53

neplatné nastavení ()

{

// Inicializujte komunikaci I2C jako MASTER

Wire.begin ();

// Inicializace sériové komunikace, nastavení přenosové rychlosti = 9600

Serial.begin (9600);

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte registr rychlosti šířky pásma

Wire.write (0x2C);

// Normální režim, výstupní datový tok = 100 Hz

Wire.write (0x0A);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte registr řízení výkonu

Wire.write (0x2D);

// Vypnutí automatického spánku

Wire.write (0x08);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte registr formátu dat

Wire.write (0x31);

// Automatický test deaktivován, 4vodičové rozhraní, plné rozlišení, rozsah = +/- 2 g

Wire.write (0x08);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

zpoždění (300);

}

prázdná smyčka ()

{

nepodepsaná int data [6];

pro (int i = 0; i <6; i ++)

{

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte datový registr

Wire.write ((50 + i));

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Vyžádejte si 1 bajt dat

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Přečíst 6 bajtů dat

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

pokud (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Převeďte data na 10 bitů

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

if (xAccl> 511)

{

xAccl -= 1024;

}

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

if (yAccl> 511)

{

yAccl -= 1024;

}

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

if (zAccl> 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Výstup dat na sériový monitor

Serial.print ("Zrychlení v ose X je:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Zrychlení v ose Y je:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Zrychlení v ose Z je:");

Serial.println (zAccl);

zpoždění (300);

}

V drátové knihovně Wire.write () a Wire.read () slouží k zápisu příkazů a čtení výstupu senzoru.

Serial.print () a Serial.println () se používá k zobrazení výstupu senzoru na sériovém monitoru Arduino IDE.

Výstup snímače je zobrazen na obrázku výše.

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).