Đo gia tốc bằng ADXL345 và Photon hạt: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

ADXL345 là một máy đo gia tốc 3 trục nhỏ, mỏng, công suất cực thấp, có độ phân giải cao (13-bit) với phép đo lên đến ± 16 g. Dữ liệu đầu ra kỹ thuật số được định dạng dưới dạng bổ sung 16 bit hai chiều và có thể truy cập thông qua giao diện kỹ thuật số I2 C. Đo gia tốc tĩnh của trọng lực trong các ứng dụng cảm biến độ nghiêng, cũng như gia tốc động do chuyển động hoặc sốc. Độ phân giải cao của nó (3,9 mg / LSB) cho phép đo các thay đổi độ nghiêng nhỏ hơn 1,0 °.

Trong hướng dẫn này, giao diện của mô-đun cảm biến ADXL345 với photon hạt đã được minh họa. Để đọc các giá trị gia tốc, chúng tôi đã sử dụng hạt với bộ điều hợp I2c. Bộ điều hợp I2C này giúp kết nối với mô-đun cảm biến dễ dàng và đáng tin cậy hơn.

Bước 1: Yêu cầu phần cứng:

Các tài liệu mà chúng tôi cần để hoàn thành mục tiêu của mình bao gồm các thành phần phần cứng sau:

1. ADXL345

2. Photon hạt

3. Cáp I2C

4. Tấm chắn I2C cho hạt photon

Bước 2: Kết nối phần cứng:

Phần kết nối phần cứng về cơ bản giải thích các kết nối dây cần thiết giữa cảm biến và hạt photon. Đảm bảo các kết nối chính xác là điều cần thiết cơ bản trong khi làm việc trên bất kỳ hệ thống nào để có kết quả đầu ra mong muốn. Vì vậy, các kết nối cần thiết như sau:

ADXL345 sẽ hoạt động trên I2C. Đây là sơ đồ đấu dây ví dụ, minh họa cách đấu dây cho từng giao diện của cảm biến.

Ngoài ra, bo mạch được định cấu hình cho giao diện I2C, vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng kết nối này nếu bạn không có kiến thức khác.

Tất cả những gì bạn cần là bốn dây! Chỉ cần bốn kết nối là chân Vcc, Gnd, SCL và SDA và chúng được kết nối với sự trợ giúp của cáp I2C.

Các kết nối này được thể hiện trong các hình trên.

Bước 3: Mã Đo lường Gia tốc:

Hãy bắt đầu với mã hạt ngay bây giờ.

Trong khi sử dụng mô-đun cảm biến với hạt, chúng tôi bao gồm thư viện application.h và spark_wiring_i2c.h. "application.h" và thư viện spark_wiring_i2c.h chứa các chức năng hỗ trợ giao tiếp i2c giữa cảm biến và hạt.

Toàn bộ mã hạt được cung cấp dưới đây để thuận tiện cho người dùng:

#bao gồm

#bao gồm

// Địa chỉ I2C ADXL345 là 0x53 (83)

#define Addr 0x53

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

void setup ()

{

// Đặt biến

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

Particle.variable ("xAccl", xAccl);

Particle.variable ("yAccl", yAccl);

Particle.variable ("zAccl", zAccl);

// Khởi tạo giao tiếp I2C dưới dạng MASTER

Wire.begin ();

// Khởi tạo giao tiếp nối tiếp, đặt tốc độ truyền = 9600

Serial.begin (9600);

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi tốc độ băng thông

Wire.write (0x2C);

// Chọn tốc độ dữ liệu đầu ra = 100 Hz

Wire.write (0x0A);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi điều khiển công suất

Wire.write (0x2D);

// Chọn tắt chế độ ngủ tự động

Wire.write (0x08);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi định dạng dữ liệu

Wire.write (0x31);

// Chọn độ phân giải đầy đủ, +/- 2g

Wire.write (0x08);

// Kết thúc quá trình truyền I2C

Wire.endTransmission ();

chậm trễ (300);

}

void loop ()

{

dữ liệu int không dấu [6];

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

{

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi dữ liệu

Wire.write ((50 + i));

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Yêu cầu 1 byte dữ liệu từ thiết bị

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Đọc 6 byte dữ liệu

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

if (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

chậm trễ (300);

}

// Chuyển dữ liệu thành 10 bit

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

nếu (xAccl> 511)

{

xAccl - = 1024;

}

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

nếu (yAccl> 511)

{

yAccl - = 1024;

}

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

nếu (zAccl> 511)

{

zAccl - = 1024;

}

// Xuất dữ liệu ra bảng điều khiển

Particle.publish ("Gia tốc theo Trục X là:", String (xAccl));

Particle.publish ("Gia tốc theo trục Y là:", String (yAccl));

Particle.publish ("Gia tốc theo Trục Z là:", String (zAccl));

}

Hàm Particle.variable () tạo các biến để lưu trữ kết quả đầu ra của cảm biến và hàm Particle.publish () hiển thị kết quả đầu ra trên bảng điều khiển của trang web.

Đầu ra cảm biến được hiển thị trong hình trên để bạn tham khảo.

Bước 4: Ứng dụng:

ADXL345 là một máy đo gia tốc 3 trục nhỏ, mỏng, công suất cực thấp, có thể được sử dụng trong Thiết bị cầm tay, Thiết bị đo đạc y tế, v.v. Ứng dụng của nó cũng bao gồm Thiết bị chơi game và trỏ, Thiết bị đo công nghiệp, Thiết bị định vị cá nhân và Bảo vệ ổ đĩa cứng (HDD).