Pomiar przyspieszenia za pomocą ADXL345 i Arduino Nano: 4 kroki

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

ADXL345 to mały, cienki, bardzo energooszczędny, 3-osiowy akcelerometr 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 I2 C. 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 zilustrowano interfejs modułu czujnika ADXL345 z arduino nano. Aby odczytać wartości przyspieszenia, użyliśmy arduino z adapterem I2c. Ten adapter I2C sprawia, że połączenie z modułem czujnika jest łatwe i bardziej niezawodne.

Krok 1: Wymagany sprzęt:

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

1. ADXL345

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C Shield dla Arduino Nano

Krok 2: Podłączenie sprzętu:

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

ADXL345 będzie działał 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 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

// ADXL345 I2C adres to 0x53(83)

#define Addr 0x53

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 szybkości transmisji

Wire.write(0x2C);

// Tryb normalny, szybkość transmisji danych wyjściowych = 100 Hz

Wire.write(0x0A);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestr kontroli mocy

Wire.write(0x2D);

// Wyłączenie automatycznego uśpienia

Wire.write(0x08);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestr formatu danych

Wire.write(0x31);

// Autotest wyłączony, interfejs 4-przewodowy, pełna rozdzielczość, zakres = +/-2g

Wire.write(0x08);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

opóźnienie(300);

}

pusta pętla()

{

dane int bez znaku[6];

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

{

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Wybierz rejestr danych

Wire.write((50 + i));

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Poproś o 1 bajt danych

Wire.requestFrom(Addr, 1);

// Odczytaj 6 bajtów danych

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

if(Przewód.dostępny() == 1)

{

dane = Przewód.odczyt();

}

}

// Konwertuj dane na 10-bitowe

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

if(xAccl > 511)

{

xAccl -= 1024;

}

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

if(yAccl > 511)

{

yAccl -= 1024;

}

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

if(zAccl > 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Dane wyjściowe do monitora szeregowego

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

Serial.println(xAccl);

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

Serial.println(yAccl);

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

Serial.println(zAccl);

opóźnienie(300);

}

W bibliotece przewodów Wire.write() i Wire.read() są używane do zapisywania poleceń i odczytywania wyjścia czujnika.

Serial.print() i Serial.println() służą do wyświetlania wyjścia czujnika na monitorze szeregowym Arduino IDE.

Wyjście czujnika pokazano na powyższym obrazku.

Krok 4: Aplikacje:

ADXL345 jest małym, cienkim, 3-osiowym akcelerometrem o bardzo niskim poborze mocy, który może być stosowany w telefonach, oprzyrządowaniu medycznym itp. Jego zastosowanie obejmuje również urządzenia do gier i wskazujące, oprzyrządowanie przemysłowe, osobiste urządzenia nawigacyjne i ochronę dysku twardego (HDD).