Kiihtyvyyden mittaus käyttäen ADXL345 ja Arduino Nano: 4 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

ADXL345 on pieni, ohut, erittäin pienitehoinen, 3-akselinen kiihtyvyysanturi, jonka tarkkuus (13-bittinen) mitataan jopa ± 16 g. Digitaalinen lähtötieto on muotoiltu 16-bittiseksi kaksoiskappaleeksi, ja se on saatavana digitaalisen I2 C-liitännän kautta. Se mittaa staattisen painovoiman kiihtyvyyden kallistusanturisovelluksissa sekä liikkeen tai iskun aiheuttaman dynaamisen kiihtyvyyden. Sen suuri resoluutio (3,9 mg/LSB) mahdollistaa kaltevuuden muutosten mittaamisen alle 1,0 °.

Tässä opetusohjelmassa on kuvattu ADXL345 -anturimoduulin liitäntä arduino nanoon. Kiihtyvyysarvojen lukemiseen olemme käyttäneet arduinoa I2c -sovittimen kanssa. Tämä I2C -sovitin tekee yhteyden anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. ADXL345

2. Arduino Nano

3. I2C -kaapeli

4. I2C -kilpi Arduino Nanolle

Vaihe 2: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston kytkentäosio selittää periaatteessa anturin ja arduino nanon väliset tarvittavat johdot. Oikeiden liitosten varmistaminen on perustarve, kun työskentelet minkä tahansa järjestelmän kanssa halutun lähdön saavuttamiseksi. Tarvittavat liitännät ovat siis seuraavat:

ADXL345 toimii I2C: n kautta. Tässä on esimerkki kytkentäkaaviosta, joka osoittaa, miten anturin jokainen liitäntä kytketään.

Valmis levy on konfiguroitu I2C-rajapintaa varten, joten suosittelemme käyttämään tätä kytkentää, jos olet muuten agnostikko.

Tarvitset vain neljä johtoa! Tarvitaan vain neljä liitäntää Vcc, Gnd, SCL ja SDA, ja ne on kytketty I2C -kaapelin avulla.

Nämä yhteydet on esitetty yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 3: Kiihtyvyyden mittauskoodi:

Aloitetaan nyt arduino -koodilla.

Kun käytät anturimoduulia arduinon kanssa, sisällytämme Wire.h -kirjaston. "Wire" -kirjasto sisältää toiminnot, jotka helpottavat i2c -tiedonsiirtoa anturin ja arduino -kortin välillä.

Koko arduino -koodi on annettu alla käyttäjän mukavuuden vuoksi:

#sisältää

// ADXL345 I2C -osoite on 0x53 (83)

#define Addr 0x53

mitätön asennus ()

{

// Alusta I2C -viestintä MASTERiksi

Wire.begin ();

// Alusta sarjaliikenne, aseta baudinopeus = 9600

Sarja.alku (9600);

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse kaistanleveysrekisteri

Wire.write (0x2C);

// Normaalitila, Lähdön datanopeus = 100 Hz

Wire.write (0x0A);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse virranhallintarekisteri

Wire.write (0x2D);

// Automaattinen lepotila pois käytöstä

Wire.write (0x08);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse datamuotorekisteri

Wire.write (0x31);

// Itsetesti poissa käytöstä, 4-johtiminen liitäntä, Täysi resoluutio, alue = +/- 2 g

Wire.write (0x08);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

viive (300);

}

tyhjä silmukka ()

{

allekirjoittamattomat int -tiedot [6];

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse tietorekisteri

Wire.write ((50 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 6 tavua dataa

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

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna tiedot 10-bittisiksi

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

jos (xAccl> 511)

{

xAccl -= 1024;

}

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

jos (yAccl> 511)

{

yAccl -= 1024;

}

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

jos (zAccl> 511)

{

zAccl -= 1024;

}

// Tulostustiedot sarjamittarille

Serial.print ("Kiihtyvyys X-akselilla on:");

Sarja.println (xAccl);

Serial.print ("Kiihtyvyys Y-akselilla on:");

Sarja.println (yAccl);

Serial.print ("Kiihtyvyys Z-akselissa on:");

Sarja.println (zAccl);

viive (300);

}

Johdinkirjastossa Wire.write () ja Wire.read () käytetään komentojen kirjoittamiseen ja anturilähdön lukemiseen.

Serial.print () ja Serial.println () käytetään anturin lähdön näyttämiseen Arduino IDE: n sarjamonitorissa.

Anturin lähtö näkyy yllä olevassa kuvassa.

Vaihe 4: Sovellukset:

ADXL345 on pieni, ohut, erittäin pienitehoinen, 3-akselinen kiihtyvyysmittari, jota voidaan käyttää luureissa, lääketieteellisissä laitteissa jne. Sen sovellus sisältää myös peli- ja osoitinlaitteet, teollisuuslaitteet, henkilökohtaiset navigointilaitteet ja kiintolevyaseman (HDD).