Pomiar przyspieszenia za pomocą BMA250 i Particle Photon: 4 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

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 zmierzymy przyspieszenie we wszystkich trzech prostopadłych osiach za pomocą BMA250 i Particle foton.

Krok 1: Wymagany sprzęt:

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

1. BMA250

2. Cząsteczkowy foton

3. Kabel I2C

4. Osłona I2C dla fotonu cząsteczkowego

Krok 2: Podłączenie sprzętu:

Sekcja dotycząca podłączania sprzętu zasadniczo wyjaśnia połączenia przewodów wymagane między czujnikiem a fotonem cząstek. 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 do pomiaru przyspieszenia:

Zacznijmy teraz od kodu cząstek.

Korzystając z modułu czujnika z arduino, dołączamy bibliotekę application.h oraz spark_wiring_i2c.h. Biblioteka "application.h" oraz spark_wiring_i2c.h zawiera funkcje ułatwiające komunikację i2c pomiędzy czujnikiem a cząsteczką.

Cały kod cząstek podano poniżej dla wygody użytkownika:

#włączać

#włączać

// adres BMA250 I2C to 0x18(24)

#define Addr 0x18

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

pusta konfiguracja()

{

// Ustaw zmienną

Particle.variable("i2cdevice", "BMA250");

Cząstka.zmienna("xAccl", xAccl);

Particle.variable("yAccl", yAccl);

Cząstka.zmienna("zAccl", zAccl);

// 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

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

jeśli (xAccl > 511)

{

xAccl -= 1024;

}

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

jeśli (yAccl > 511)

{

yAccl -= 1024;

}

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

jeśli (zAccl > 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Dane wyjściowe do pulpitu nawigacyjnego

Particle.publish("Przyspieszenie w osi X:", String(xAccl));

opóźnienie (1000);

Particle.publish("Przyspieszenie w osi Y:", String(yAccl));

opóźnienie (1000);

Particle.publish("Przyspieszenie w osi Z:", String(zAccl));

opóźnienie (1000);

}

Funkcja Particle.variable() tworzy zmienne do przechowywania danych wyjściowych czujnika, a funkcja Particle.publish() wyświetla dane wyjściowe na pulpicie nawigacyjnym witryny.

Wyjście czujnika pokazano na powyższym obrazku w celach informacyjnych.

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.