ADXL345 با استفاده از Arduino Uno R3: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:55

در این درس نحوه استفاده از سنسور شتاب ADXL345 را می آموزیم.

مرحله 1: اجزاء

- برد Arduino Uno * 1

- کابل USB * 1

- ADXL345 *1

- تخته نان * 1

- سیم های بلوز

مرحله 2: اصل

شتاب سنج برای اندازه گیری نیروی تولید شده در طول شتاب استفاده می شود. اساسی ترین شتاب گرانش رایج است که 1 گرم است.

با اندازه گیری شتاب ناشی از گرانش ، می توانید زاویه شیب دستگاه را به سطح تراز محاسبه کنید. از طریق تجزیه و تحلیل شتاب پویا ، می توانید نحوه حرکت دستگاه را بیان کنید. به عنوان مثال ، تخته خودکار یا هاوربرد سنسور شتاب و ژیروسکوپ را برای تصفیه فیلتر کالمن و اصلاح وضعیت استفاده می کند.

ADXL345

ADXL345 یک شتاب سنج کوچک ، نازک ، کم قدرت ، 3 محور با اندازه گیری وضوح بالا (13 بیت) تا 16 گرم است. داده های خروجی دیجیتال به عنوان مکمل 16 بیتی دو فرمت شده و از طریق رابط دیجیتال SPI (3 یا 4 سیم) یا I2C قابل دسترسی است. در این آزمایش ، رابط دیجیتال I2C استفاده شده است.

برای اندازه گیری شتاب ایستایی گرانش در برنامه های حسگر شیب و همچنین شتاب پویا ناشی از حرکت یا ضربه مناسب است. وضوح بالا (4 میلی گرم/LSB) اندازه گیری تغییر شیب را کمتر از 1.0 درجه امکان پذیر می کند. و حساسیت عالی (3.9mg/LSB @2g) خروجی با دقت بالا تا 16g پوند را فراهم می کند.

نحوه کار ADXL345

ADXL345 شتاب را با جزء حسگر در جلو تشخیص می دهد و سپس جزء حسگر سیگنال الکتریکی آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند که آنالوگ است. در مرحله بعد ، آداپتور AD یکپارچه شده روی ماژول ، سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل می کند.

مقادیر X_OUT ، Y_OUT و Z_OUT در محور X ، Y و Z هستند. ماژول را رو به بالا قرار دهید: Z_OUT حداکثر می تواند به +1 گرم برسد ، حداقل X_OUT -1g به جهت Ax و حداقل Y_OUT -1g به جهت Ay است. از طرف دیگر ، ماژول را وارونه کنید: حداقل Z_OUT -1 گرم ، حداکثر X_OUT 1g +جهت Ax و حداکثر Y_OUT 1g +جهت Ay است. ، همانطور که در زیر نشان داده شده است. ماژول ADXL345 را بچرخانید و تغییر سه مقدار را مشاهده خواهید کرد.

وقتی کانال A از سطح بالا به سطح پایین تغییر می کند ، اگر کانال B سطح بالا باشد ، نشان می دهد که رمزگذار چرخشی در جهت عقربه های ساعت (CW) می چرخد. اگر در آن لحظه کانال B سطح پایینی داشته باشد ، به این معنی است که خلاف جهت عقربه های ساعت (CCW) می چرخد. بنابراین اگر مقدار کانال B را در زمانی که کانال A سطح پایینی است بخوانیم ، می توانیم بدانیم که رمزگذار دوار در کدام جهت می چرخد.

اصل: نمودار شماتیک ماژول Rotary Encoder را در زیر مشاهده کنید. از آنجا می توانیم ببینیم که پین 3 رمزگذار چرخشی ، یعنی CLK روی ماژول ، کانال B. است. پین 5 ، که DT است ، کانال A است. برای اطلاع از جهت چرخشی دستگاه ضبط ، فقط مقدار CLK و DT

یک تراشه تنظیم کننده ولتاژ 3.3 ولت در مدار وجود دارد ، بنابراین می توانید ماژول را با 5 ولت یا 3.3 ولت تغذیه کنید.

از آنجا که SDO به GND متصل شده است ، آدرس I2C ADXL345 0x53 ، 0xA6 برای نوشتن ، 0xA7 برای خواندن است

عملکرد پین ماژول ADXL345.

مرحله 3: روش ها

مرحله 1. مدار را بسازید.

گام 2:

کد را از https://github.com/primerobotics/Arduino بارگیری کنید

مرحله 3:

طرح را روی برد Arduino Uno بارگذاری کنید

برای بارگذاری کد در صفحه کنترل ، روی نماد بارگذاری کلیک کنید.

اگر "بارگذاری انجام شد" در پایین پنجره ظاهر شد ، به این معنی است که طرح با موفقیت بارگذاری شده است.

پس از بارگذاری ، Serial Monitor را باز کنید ، در آنجا می توانید داده های شناسایی شده را مشاهده کنید. هنگامی که شتاب ماژول تغییر می کند ، شکل مطابق با آن در پنجره تغییر می کند.

مرحله 4: کد

// ADXL335

/********************************

ADXL335

توجه: vcc5v

، اما ADXL335 Vs 3.3V است

مدار:

5 ولت: VCC

آنالوگ 0: محور x

آنالوگ 1: محور y

آنالوگ 2: محور z

پس از سوزاندن

برنامه ، پنجره اشکال زدایی مانیتور سریال را باز کنید ، جایی که می توانید داده های تشخیص داده شده را در حال نمایش نشان دهید. وقتی شتاب متغیر است ، بر این اساس شکل تغییر می کند.

*********************************

/پست الکترونیک:

// وب سایت: www.primerobotics.in

const int xpin =

A0 ؛ // محور x شتاب سنج

const int ypin =

A1 ؛ // محور y

const int zpin =

A2 ؛ // محور z (فقط در مدلهای 3 محوره)

void setup ()

{

// راه اندازی ارتباطات سریال:

Serial.begin (9600)؛

}

حلقه خالی ()

{

int x = analogRead (xpin) ؛ // از xpin بخوانید

تأخیر (1) ؛ //

int y = analogRead (ypin) ؛ // از ypin بخوانید

تأخیر (1) ؛

int z = analogRead (zpin) ؛ // از zpin بخوانید

شناور zero_G = 338.0 ؛ // منبع تغذیه ADXL335

توسط Vs 3.3V: 3.3V/5V*1024 = 676/2 = 338

//Serial.print(x)؛

//Serial.print("\t ")؛

//Serial.print(y) ؛

//Serial.print("\t ")؛

//Serial.print(z) ؛

//Serial.print("\n ")؛

شناور

zero_Gx = 331.5 ؛ // خروجی zero_G محور x: (x_max + x_min)/2

شناور

zero_Gy = 329.5 ؛ // خروجی zero_G محور y: (y_max + y_min)/2

شناور zero_Gz = 340.0 ؛ // the

zero_G خروجی محور z: (z_max + z_min)/2

مقیاس شناور =

67.6 ؛ // منبع تغذیه Vs 3.3V: 3.3v/5v *1024/3.3v *330mv/g = 67.6g

float scale_x =

65 ؛ // مقیاس محور x: x_max/3.3v*330mv/g

float scale_y =

68.5 ؛ // مقیاس محور y: y_max/3.3v*330mv/g

float scale_z =

68 ؛ // مقیاس محور z: z_max/3.3v*330mv/g

Serial.print ((((float) x

- zero_Gx)/scale_x) ؛ // مقدار x را در مانیتور سریال چاپ کنید

Serial.print ("\ t")؛

Serial.print ((((float) y

- zero_Gy)/scale_y) ؛ // مقدار y را در مانیتور سریال چاپ کنید

Serial.print ("\ t")؛

Serial.print ((((float) z

- zero_Gz)/scale_z) ؛ // مقدار z را روی مانیتور سریال چاپ کنید

Serial.print ("\ n")؛

تاخیر (1000) ؛ // 1 ثانیه صبر کنید

}

مرحله 5: تجزیه و تحلیل کد

کد آزمایش ADXL345 شامل 3 قسمت است: راه اندازی هر پورت و دستگاه ، جمع آوری و ذخیره داده های ارسال شده از حسگرها و تبدیل داده ها.