اندازه گیری شتاب با استفاده از ADXL345 و ذره فوتون: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

ADXL345 یک شتاب سنج کوچک ، باریک ، فوق العاده کم ، 3 محور با اندازه گیری وضوح بالا (13 بیت) تا 16 گرم پوند است. داده های خروجی دیجیتال به صورت مکمل 16 بیتی دو فرمت شده و از طریق رابط دیجیتال I2 C قابل دسترسی است. شتاب ثابتی گرانش را در برنامه های حسگر شیب و همچنین شتاب پویا ناشی از حرکت یا ضربه اندازه گیری می کند. وضوح بالا (3.9 میلی گرم/LSB) اندازه گیری تغییرات شیب کمتر از 1.0 درجه را امکان پذیر می کند.

در این آموزش ، رابط ماژول حسگر ADXL345 با ذرات فوتون نشان داده شده است. برای خواندن مقادیر شتاب ، از ذره با آداپتور I2c استفاده کرده ایم. این آداپتور I2C اتصال به ماژول سنسور را آسان و قابل اطمینان تر می کند.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز:

مواد مورد نیاز برای تحقق هدف ما شامل اجزای سخت افزاری زیر است:

1. ADXL345

2. ذره فوتون

3. کابل I2C

4. I2C Shield برای ذرات فوتون

مرحله 2: اتصال سخت افزاری:

بخش اتصال سخت افزاری اساساً اتصالات سیم کشی مورد نیاز بین سنسور و فوتون ذره را توضیح می دهد. اطمینان از اتصالات صحیح ضروری ترین ضرورت در هنگام کار بر روی هر سیستم برای خروجی مورد نظر است. بنابراین ، اتصالات مورد نیاز به شرح زیر است:

ADXL345 از طریق I2C کار خواهد کرد. در اینجا مثال نمودار سیم کشی است که نحوه اتصال هر رابط سنسور را نشان می دهد.

خارج از جعبه ، برد برای یک رابط I2C پیکربندی شده است ، بنابراین توصیه می کنیم در غیر این صورت آگنوستیک از این اتصال استفاده کنید.

تنها چیزی که نیاز دارید چهار سیم است! فقط چهار اتصال نیاز به پین های Vcc ، Gnd ، SCL و SDA دارد و این اتصالات با کمک کابل I2C متصل می شوند.

این اتصالات در تصاویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 3: کد اندازه گیری شتاب:

اجازه دهید اکنون با کد ذره شروع کنیم.

هنگام استفاده از ماژول حسگر با ذره ، کتابخانه application.h و spark_wiring_i2c.h را شامل می شود. کتابخانه "application.h" و spark_wiring_i2c.h شامل توابع است که ارتباط i2c بین سنسور و ذره را تسهیل می کند.

برای راحتی کاربر ، کل کد ذرات در زیر آورده شده است:

#عبارتند از

#عبارتند از

// آدرس ADXL345 I2C 0x53 است (83)

#تعریف Addr 0x53

int xAccl = 0 ، yAccl = 0 ، zAccl = 0 ؛

void setup ()

{

// تنظیم متغیر

Particle.variable ("i2cdevice" ، "ADXL345") ؛

Particle.variable ("xAccl" ، xAccl) ؛

Particle.variable ("yAccl" ، yAccl) ؛

Particle.variable ("zAccl"، zAccl)؛

// راه اندازی ارتباط I2C به عنوان MASTER

Wire.begin ()؛

// برقراری ارتباط سریالی ، تنظیم نرخ باود = 9600

Serial.begin (9600)؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// ثبت نرخ نرخ پهنای باند

Wire.write (0x2C) ؛

// نرخ داده خروجی = 100 هرتز را انتخاب کنید

Wire.write (0x0A) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// power control register را انتخاب کنید

Wire.write (0x2D) ؛

// Auto sleep disable را انتخاب کنید

Wire.write (0x08) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// ثبت فرمت داده را انتخاب کنید

Wire.write (0x31) ؛

// وضوح کامل ، +/- 2g را انتخاب کنید

Wire.write (0x08) ؛

// پایان انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

تأخیر (300) ؛

}

حلقه خالی ()

{

اطلاعات int بدون علامت [6]؛

برای (int i = 0 ؛ i <6؛ i ++)

{

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// ثبت داده را انتخاب کنید

Wire.write ((50+i)) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// درخواست 1 بایت داده از دستگاه

سیم. درخواست از (Addr، 1)؛

// خواندن 6 بایت داده

// xAccl lsb ، xAccl msb ، yAccl lsb ، yAccl msb ، zAccl lsb ، zAccl msb

if (Wire.available () == 1)

{

داده = Wire.read ()؛

}

تأخیر (300) ؛

}

// تبدیل داده ها به 10 بیت

int xAccl = (((داده [1] & 0x03) * 256) + داده [0])؛

if (xAccl> 511)

{

xAccl -= 1024 ؛

}

int yAccl = (((داده [3] & 0x03) * 256) + داده [2])؛

if (yAccl> 511)

{

yAccl -= 1024 ؛

}

int zAccl = (((داده [5] & 0x03) * 256) + داده [4])؛

if (zAccl> 511)

{

zAccl -= 1024 ؛

}

// خروجی داده ها به داشبورد

Particle.publish ("شتاب در محور X است:" ، رشته (xAccl)) ؛

Particle.publish ("شتاب در محور Y است:" ، رشته (yAccl)) ؛

Particle.publish ("شتاب در محور Z است:" ، رشته (zAccl)) ؛

}

تابع Particle.variable () متغیرهایی را برای ذخیره خروجی سنسور ایجاد می کند و تابع Particle.publish () خروجی را در داشبورد سایت نمایش می دهد.

خروجی سنسور در تصویر بالا برای مرجع شما نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

ADXL345 یک شتاب سنج کوچک ، باریک ، فوق العاده کم ، سه محور است که می تواند در گوشی ها ، ابزار پزشکی و غیره استفاده شود. برنامه کاربردی آن همچنین شامل دستگاه های بازی و اشاره ، ابزارهای صنعتی ، دستگاه های ناوبری شخصی و حفاظت از هارد دیسک (HDD) است.