Đo gia tốc sử dụng BMA250 và Arduino Nano: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

BMA250 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 twos và có thể truy cập thông qua giao diện kỹ thuật số I2C. 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, chúng ta sẽ đo gia tốc theo cả ba trục vuông góc bằng BMA250 và Arduino Nano.

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. BMA250

2. Arduino Nano

3. Cáp I2C

4. Lá chắn I2C cho Arduino Nano

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 arduino. 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:

BMA250 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 Arduino để đo gia tốc:

Hãy bắt đầu với mã Arduino ngay bây giờ.

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

Toàn bộ mã Arduino được cung cấp bên dưới để thuận tiện cho người dùng:

#bao gồm

// Địa chỉ BMA250 I2C là 0x18 (24)

#define Addr 0x18

void setup ()

{

// Khởi tạo giao tiếp I2C dưới dạng MASTER

Wire.begin ();

// Giao tiếp nối tiếp khởi tạo, đặt tốc độ truyền = 9600

Serial.begin (9600);

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi lựa chọn dải ô

Wire.write (0x0F);

// Đặt phạm vi +/- 2g

Wire.write (0x03);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi băng thông

Wire.write (0x10);

// Đặt băng thông 7.81 Hz

Wire.write (0x08);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission (); trì hoãn (300);}

void loop ()

{

dữ liệu int không dấu [0];

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi dữ liệu (0x02 - 0x07)

Wire.write (0x02);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Yêu cầu 6 byte

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Đọc sáu byte

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

if (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

chậm trễ (300);

// Chuyển dữ liệu thành 10 bit

float xAccl = ((data [1] * 256.0) + (data [0] & 0xC0)) / 64;

nếu (xAccl> 511)

{

xAccl - = 1024;

}

float yAccl = ((data [3] * 256.0) + (data [2] & 0xC0)) / 64;

nếu (yAccl> 511)

{

yAccl - = 1024;

}

float zAccl = ((dữ liệu [5] * 256.0) + (dữ liệu [4] & 0xC0)) / 64;

nếu (zAccl> 511)

{

zAccl - = 1024;

}

// Xuất dữ liệu ra màn hình nối tiếp

Serial.print ("Gia tốc theo Trục X:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Gia tốc theo trục Y:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Gia tốc theo trục Z:");

Serial.println (zAccl);

}

Trong thư viện dây Wire.write () và Wire.read () được sử dụng để viết các lệnh và đọc đầu ra của cảm biến. Serial.print () và Serial.println () được sử dụng để hiển thị đầu ra cảm biến trên màn hình nối tiếp của Arduino IDE.

Đầu ra cảm biến được hiển thị trong hình trên.

Bước 4: Ứng dụng:

Các máy đo gia tốc như BMA250 chủ yếu tìm thấy ứng dụng của nó trong các trò chơi và chuyển đổi cấu hình hiển thị. Mô-đun cảm biến này cũng được sử dụng trong hệ thống quản lý năng lượng tiên tiến cho các ứng dụng di động. BMA250 là cảm biến gia tốc kỹ thuật số ba trục được kết hợp với bộ điều khiển ngắt kích hoạt chuyển động trên chip thông minh.