Pomiar przyspieszenia za pomocą BMA250 i Arduino Nano: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

BMA250 to mały, smukły, 3-osiowy akcelerometr o ultraniskiej mocy z pomiarem o wysokiej rozdzielczości (13-bitów) do ±16 g. Cyfrowe dane wyjściowe są sformatowane jako 16-bitowe uzupełnienie do dwójek i są dostępne przez interfejs cyfrowy I2C. Mierzy statyczne przyspieszenie grawitacyjne w aplikacjach z wykrywaniem przechyłu, a także dynamiczne przyspieszenie wynikające z ruchu lub wstrząsu. Jego wysoka rozdzielczość (3,9 mg/LSB) umożliwia pomiar zmian nachylenia mniejszych niż 1,0°.

W tym samouczku zamierzamy zmierzyć przyspieszenie we wszystkich trzech prostopadłych osiach za pomocą BMA250 i Arduino Nano.

Krok 1: Wymagany sprzęt:

Materiały, których potrzebujemy do realizacji naszego celu, obejmują następujące komponenty sprzętowe:

1. BMA250

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. Tarcza I2C dla Arduino Nano

Krok 2: Podłączenie sprzętu:

Sekcja podłączania sprzętu zasadniczo wyjaśnia połączenia okablowania wymagane między czujnikiem a arduino. Zapewnienie prawidłowych połączeń jest podstawową koniecznością podczas pracy na dowolnym systemie o pożądanej mocy. Tak więc wymagane połączenia są następujące:

BMA250 będzie pracował przez I2C. Oto przykładowy schemat okablowania, pokazujący, jak okablować każdy interfejs czujnika.

Po wyjęciu z pudełka, płyta jest skonfigurowana do interfejsu I2C, dlatego zalecamy korzystanie z tego podłączenia, jeśli jesteś agnostykiem. Wszystko czego potrzebujesz to cztery przewody!

Wymagane są tylko cztery połączenia Vcc, Gnd, SCL i SDA, które są połączone za pomocą kabla I2C.

Połączenia te są pokazane na powyższych zdjęciach.

Krok 3: Kod Arduino do pomiaru przyspieszenia:

Zacznijmy teraz od kodu Arduino.

Korzystając z modułu czujnika z Arduino, dołączamy bibliotekę Wire.h. Biblioteka "Wire" zawiera funkcje ułatwiające komunikację i2c pomiędzy czujnikiem a płytką Arduino.

Cały kod Arduino podano poniżej dla wygody użytkownika:

#włączać

// adres BMA250 I2C to 0x18(24)

#define Addr 0x18

pusta konfiguracja()

{

// Zainicjuj komunikację I2C jako MASTER

Wire.początek();

// Zainicjuj komunikację szeregową, ustaw szybkość transmisji = 9600

Serial.początek(9600);

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestr wyboru zakresu

Wire.write(0x0F);

// Ustaw zakres +/- 2g

Wire.write(0x03);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestr przepustowości

Wire.write(0x10);

// Ustaw przepustowość 7,81 Hz

Wire.write(0x08);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission(); opóźnienie(300);}

pusta pętla()

{

unsigned int data[0];

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestry danych (0x02 − 0x07)

Wire.write(0x02);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Żądanie 6 bajtów

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Przeczytaj sześć bajtów

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

if(Przewód.dostępny() == 6)

{

dane[0] = Przewód.odczyt();

dane[1] = Drut.odczyt();

dane[2] = Przewód.odczyt();

dane[3] = Przewód.odczyt();

dane[4] = Przewód.odczyt();

dane[5] = Wire.read();

}

opóźnienie(300);

// Konwertuj dane na 10 bitów

zmiennoprzecinkowe xAccl = ((dane[1] * 256,0) + (dane[0] i 0xC0)) / 64;

jeśli (xAccl > 511)

{

xAccl -= 1024;

}

zmiennoprzecinkowe yAccl = ((dane[3] * 256,0) + (dane[2] i 0xC0)) / 64;

jeśli (yAccl > 511)

{

yAccl -= 1024;

}

float zAccl = ((dane[5] * 256,0) + (dane[4] i 0xC0)) / 64;

jeśli (zAccl > 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Dane wyjściowe do monitora szeregowego

Serial.print("Przyspieszenie w osi X:");

Serial.println(xAccl);

Serial.print("Przyspieszenie w osi Y:");

Serial.println(yAccl);

Serial.print("Przyspieszenie w osi Z:");

Serial.println(zAccl);

}

W bibliotece przewodów Wire.write() i Wire.read() są używane do zapisywania poleceń i odczytywania wyjścia czujnika. Serial.print() i Serial.println() są używane do wyświetlania wyjścia czujnika na monitorze szeregowym Arduino IDE.

Wyjście czujnika pokazano na powyższym obrazku.

Krok 4: Aplikacje:

Akcelerometry takie jak BMA250 najczęściej znajdują zastosowanie w grach i przełączaniu profili wyświetlania. Ten moduł czujnika jest również wykorzystywany w zaawansowanym systemie zarządzania energią dla aplikacji mobilnych. BMA250 to trójosiowy cyfrowy czujnik przyspieszenia, który jest zintegrowany z inteligentnym wbudowanym kontrolerem przerwań wyzwalanym ruchem.