Måling af acceleration ved hjælp af ADXL345 og Raspberry Pi: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

ADXL345 er et lille, tyndt, ultralavt, 3-akset accelerometer med høj opløsning (13-bit) måling på op til ± 16 g. Digitale outputdata er formateret som 16-bit tokomplement og er tilgængelige via I2 C digital interface. Det måler den statiske tyngdekraftacceleration i tilt-sensing applikationer samt dynamisk acceleration som følge af bevægelse eller stød. Dens høje opløsning (3,9 mg/LSB) muliggør måling af hældningsændringer mindre end 1,0 °.

I denne vejledning demonstreres grænsefladen mellem ADXL345 sensormodulet og hindbær pi, og dets programmering ved hjælp af pythonsprog er også illustreret. For at aflæse accelerationsværdierne på alle 3-akserne har vi brugt hindbær pi med en I2C-adapter. Denne I2C-adapter gør forbindelsen til sensormodulet let og mere pålidelig.

Trin 1: Påkrævet hardware:

De materialer, vi har brug for for at nå vores mål, omfatter følgende hardwarekomponenter:

1. ADXL345

2. Hindbær Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Skjold til hindbær pi

5. Ethernet -kabel

Trin 2: Hardware -tilslutning:

Hardware -tilslutningssektionen forklarer grundlæggende de ledningsforbindelser, der kræves mellem sensoren og hindbær pi. At sikre korrekte forbindelser er den grundlæggende nødvendighed, mens du arbejder på et hvilket som helst system til den ønskede output. Så de nødvendige forbindelser er som følger:

ADXL345 fungerer over I2C. Her er eksemplet på ledningsdiagram, der viser, hvordan du tilslutter hver grænseflade på sensoren.

Out-of-the-box er tavlen konfigureret til en I2C-grænseflade, som sådan anbefaler vi at bruge denne tilslutning, hvis du ellers er agnostiker.

Alt du behøver er fire ledninger! Der kræves kun fire tilslutninger Vcc, Gnd, SCL og SDA ben, og disse er forbundet ved hjælp af I2C kabel.

Disse forbindelser er vist på billederne ovenfor.

Trin 3: Kode til måling af acceleration:

Fordelen ved at bruge hindbær pi er, det vil sige giver dig fleksibiliteten i det programmeringssprog, hvor du vil programmere tavlen, for at interface sensoren med den. Ved at udnytte denne fordel ved dette board demonstrerer vi her sin programmering i python. Python -koden til ADXL345 kan downloades fra vores github -fællesskab, der er Control Everything Community.

Ud over brugernes brugervenlighed forklarer vi også koden her:

Som det første trin i kodningen skal du downloade smbus -biblioteket i tilfælde af python, fordi dette bibliotek understøtter de funktioner, der bruges i koden. Så for at downloade biblioteket kan du besøge følgende link:

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

Du kan også kopiere arbejdspython -koden til denne sensor herfra:

import smbus

importtid

# Få I2C busbus = smbus. SMBus (1)

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Vælg båndbreddehastighedsregister, 0x2C (44)

# 0x0A (10) Normal tilstand, Output datahastighed = 100 Hz

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

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Vælg effektstyringsregister, 0x2D (45)

# 0x08 (08) Deaktivering af automatisk søvn

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

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Vælg dataformatregister, 0x31 (49)

# 0x08 (08) Selvtest deaktiveret, 4-leder interface

# Fuld opløsning, Område = +/- 2g

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

time.sleep (0,5)

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Læs data tilbage fra 0x32 (50), 2 bytes

# X-Axis LSB, X-Axis MSB

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

data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x33)

# Konverter dataene til 10-bit

xAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

hvis xAccl> 511:

xAccl -= 1024

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Læs data tilbage fra 0x34 (52), 2 bytes

# Y-akse LSB, Y-akse MSB

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

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

# Konverter dataene til 10-bit

yAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

hvis yAccl> 511:

yAccl -= 1024

# ADXL345 adresse, 0x53 (83)

# Læs data tilbage fra 0x36 (54), 2 bytes

# Z-Axis LSB, Z-Axis MSB

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

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

# Konverter dataene til 10-bit

zAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

hvis zAccl> 511:

zAccl -= 1024

# Output data til skærmen

print "Acceleration i X-akse: %d" %xAccl

print "Acceleration i Y-akse: %d" %yAccl

print "Acceleration i Z-akse: %d" %zAccl

Den del af koden, der er nævnt herunder, omfatter de biblioteker, der kræves til korrekt udførelse af pythonkoderne.

import smbusimport tid

Koden kan udføres ved at skrive kommandoen nedenfor i kommandoprompten.

$> python ADXL345.py

Sensorens output vises også på billedet ovenfor til brugerens reference.

Trin 4: Ansøgninger:

ADXL345 er et lille, tyndt, ultralavt, 3-akset accelerometer, der kan bruges i håndsæt, medicinsk instrumentering osv. Dets anvendelse omfatter også spil- og pegeudstyr, industriel instrumentering, personlige navigationsenheder og beskyttelse af harddisk (HDD).