Mjerenje ubrzanja pomoću ADXL345 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

ADXL345 je mali, tanak, troosni akcelerometar ultra male snage sa mjerenjima visoke rezolucije (13 bita) do ± 16 g. Digitalni izlazni podaci formatirani su kao 16-bitne dvojke i dopunjeni su i dostupni su preko I2 C digitalnog sučelja. Mjeri statičko ubrzanje gravitacije u aplikacijama osjetljivog nagiba, kao i dinamičko ubrzanje koje je rezultat kretanja ili udara. Njegova visoka rezolucija (3,9 mg/LSB) omogućuje mjerenje promjena nagiba manjih od 1,0 °.

U ovom vodiču je prikazano povezivanje ADXL345 senzorskog modula sa 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 sa 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

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za priključivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu 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 povezali senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje demonstriramo njeno programiranje u pythonu. Python kôd za ADXL345 može se preuzeti sa naše github zajednice koja je Control Everything Community.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja morate preuzeti smbus biblioteku u slučaju pythona, jer ova biblioteka podržava funkcije koje se koriste u kodu. Dakle, za preuzimanje biblioteke možete posjetiti sljedeću vezu:

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

Ovdje možete kopirati radni python kôd za ovaj senzor:

import smbus

vreme uvoza

# Nabavite I2C sabirnicu = smbus. SMBus (1)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Odaberite registar brzine propusnog opsega, 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) Automatsko isključivanje onemogućeno

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

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Odaberite registar formata podataka, 0x31 (49)

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

# Puna rezolucija, Domet = +/- 2g

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

vrijeme.spavanje (0,5)

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Pročitajte podatke sa 0x32 (50), 2 bajta

# X-Axis LSB, X-Axis MSB

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

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

# Pretvorite podatke u 10-bitne

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

ako je xAccl> 511:

xAccl -= 1024

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Pročitajte podatke sa 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 = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

ako je yAccl> 511:

yAccl -= 1024

# ADXL345 adresa, 0x53 (83)

# Pročitajte podatke nazad od 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 = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

ako je zAccl> 511:

zAccl -= 1024

# Izlažite podatke na ekran

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 biblioteke potrebne za ispravno izvršavanje python kodova.

import smbusimport time

Kod 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 igračke i pokazivačke uređaje, industrijske instrumente, lične navigacijske uređaje i zaštitu tvrdog diska (HDD).