Mjerenje ubrzanja pomoću ADXL345 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

ADXL345 je mali, tanki, troosni akcelerometar ultra male snage s mjerenjima visoke razlučivosti (13 bita) do ± 16 g. Digitalni izlazni podaci oblikovani su kao 16-bitne dvojke nadopunjeni i dostupni su putem I2 C digitalnog sučelja. Mjeri statičko ubrzanje gravitacije u aplikacijama osjetljivog nagiba, kao i dinamičko ubrzanje koje je posljedica kretanja ili udara. Njegova visoka razlučivost (3,9 mg/LSB) omogućuje mjerenje promjena nagiba manjih od 1,0 °.

U ovom vodiču prikazano je povezivanje senzorskog modula ADXL345 s malinom pi, a prikazano je i njegovo programiranje pomoću jezika python. Za očitavanje vrijednosti ubrzanja na svim 3 osi koristili smo malinu pi s I2C adapterom. Ovaj I2C adapter čini povezivanje s senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. ADXL345

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za malinu pi

5. Ethernet kabel

2. korak: Spajanje hardvera:

Odjeljak hardverskog spajanja u osnovi objašnjava potrebne ožičenje potrebne veze između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba tijekom rada na bilo kojem sustavu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

ADXL345 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični.

Sve što trebate su četiri žice! Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za mjerenje ubrzanja:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste s njom spojili senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje demonstriramo njezino programiranje u pythonu. Python kod za ADXL345 može se preuzeti s naše github zajednice koja je Control Everything Community.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja morate preuzeti knjižnicu smbus u slučaju pythona, jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje knjižnice možete posjetiti sljedeću vezu:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Ovdje možete kopirati radni python kôd za ovaj senzor:

uvoz smbus

vrijeme uvoza

# Nabavite I2C sabirnicu = smbus. SMBus (1)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Odaberite registar stope propusnosti, 0x2C (44)

# 0x0A (10) Normalni način rada, Brzina izlaznih podataka = 100 Hz

bus.write_byte_data (0x53, 0x2C, 0x0A)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Odaberite registar za kontrolu snage, 0x2D (45)

# 0x08 (08) Onemogućavanje automatskog mirovanja

bus.write_byte_data (0x53, 0x2D, 0x08)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Odaberite registar formata podataka, 0x31 (49)

# 0x08 (08) Samoispitivanje onemogućeno, 4-žično sučelje

# Puna razlučivost, raspon = +/- 2g

bus.write_byte_data (0x53, 0x31, 0x08)

vrijeme.spavanje (0,5)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Pročitajte podatke natrag s 0x32 (50), 2 bajta

# L-os X-osi, MSB X-osi

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x32)

data1 = sabirnica.čitani_bajtski_podaci (0x53, 0x33)

# Pretvorite podatke u 10-bitne

xAccl = ((podaci1 i 0x03) * 256) + podaci0

ako je xAccl> 511:

xAccl -= 1024

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Pročitajte podatke natrag od 0x34 (52), 2 bajta

# Y-osa LSB, Y-osa MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x34)

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x35)

# Pretvorite podatke u 10-bitne

yAccl = ((podaci1 & 0x03) * 256) + podaci0

ako je yAccl> 511:

yAccl -= 1024

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Vratite podatke s 0x36 (54), 2 bajta

# Z-osa LSB, Z-osa MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x36)

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x37)

# Pretvorite podatke u 10-bitne

zAccl = ((podaci1 & 0x03) * 256) + podaci0

ako je zAccl> 511:

zAccl -= 1024

# Izlažite podatke na zaslon

ispis "Ubrzanje u osi X: %d" %xAccl

ispis "Ubrzanje u osi Y: %d" %yAccl

ispis "Ubrzanje u osi Z: %d" %zAccl

Dio dolje navedenog koda uključuje knjižnice potrebne za ispravno izvršavanje python kodova.

import smbusimport vrijeme

Kôd se može izvršiti upisivanjem dolje navedene naredbe u naredbeni redak.

$> python ADXL345.py

Izlaz senzora je također prikazan na gornjoj slici za referencu korisnika.

Korak 4: Aplikacije:

ADXL345 je mali, tanki, troosni akcelerometar ultra male snage koji se može koristiti u mobilnim slušalicama, medicinskim instrumentima itd. Njegova primjena također uključuje igraće i pokazivačke uređaje, industrijske instrumente, osobne navigacijske uređaje i zaštitu tvrdog diska (HDD).