Акселерометры - это уникальные электромеханические устройства, которые измеряют силы ускорения, такие как 9,8 метра в секунду в квадрате силы тяжести, постоянно действующие на неподвижные объекты, такие как ваш компьютер. Фактически, компьютерные компании начали устанавливать акселерометры в ноутбуки, чтобы обнаруживать внезапные свободные падения и отключать жесткие диски, чтобы защитить их от повреждений. Хотя это сложные устройства, которые в основном используются студентами-инженерами и техническими специалистами, вы можете довольно легко создать простую схему для измерения наклона и ускорения вашего акселерометра.
Шаги
Часть 1 из 3: Подключение акселерометра к микроконтроллеру
Шаг 1. Подключите акселерометр к макетной плате
Макетные платы - это устройства, которые могут создавать схемы без использования пайки. В этом случае вы используете его для подключения акселерометра к микроконтроллеру. Держите акселерометр так, чтобы штифты внизу были обращены вниз. Теперь аккуратно вдавите контакты в макет так, чтобы сторона с контактами была обращена от вас к микроконтроллеру.
- Убедитесь, что ваш микроконтроллер перевернут и расположен прямо над макетной платой и акселерометром.
- Купите пакет микроконтроллера, такой как Arduino Uno Basic Starter Kit, который поставляется с микроконтроллером, макетной платой и всеми необходимыми перемычками.
Шаг 2. Присоедините «X_OUT» к «A_O
" Вставьте перемычку в отверстие на макете прямо над контактом «X_OUT» на акселерометре. Отсюда подключите другой конец провода к входу с надписью «A0» на микроконтроллере.
Вход «A0» должен располагаться в верхнем левом углу платы микроконтроллера, если он перевернут. Вы можете определить его положение, проверив, находится ли торговая марка в вертикальном или перевернутом положении
Шаг 3. Запустите «Y_OUT» на «A_1
" Вставьте вторую перемычку в отверстие на макетной плате прямо над контактом «Y_OUT» на акселерометре, который является первым слева от «X_OUT». Теперь подключите другой конец провода к входу «A1» на плате микроконтроллера.
Вход «A1» расположен непосредственно слева от входа «A0» на плате микроконтроллера, когда он перевернут
Шаг 4. Подключите «Z_OUT» к «A_2
" Вставьте третью перемычку в отверстие на макетной плате над контактом «Z_OUT» на акселерометре, который расположен слева от контакта «Y_OUT». Отсюда подключите другой конец провода к входу «A2» на плате микроконтроллера.
Вход «A2» расположен слева от входа «A1» на плате микроконтроллера, когда он перевернут
Шаг 5. Присоедините «GND» к «GND»
" Подключите четвертую перемычку к отверстию на макетной плате над контактом «GND» на акселерометре, который расположен слева от разъема «Z_OUT». Подключите другой конец провода к тому же входу на плате микроконтроллера.
Вход «GND» должен быть расположен справа от входов A1 - A5, когда плата микроконтроллера перевернута и обычно подсвечивается белым
Шаг 6. Подключите «VCC» к соответствующему напряжению
Напряжение на акселерометре должно соответствовать входному напряжению, к которому он подключается на плате микроконтроллера. Например, если ваш микроконтроллер имеет напряжение 3,3 В, проложите провод от отверстия на макетной плате над «VCC» - справа от провода «X_OUT» - до входа «3,3 В» на плате микроконтроллера.
Вход «3,3 В» должен быть расположен справа от входа «GND», когда микроконтроллер перевернут
Часть 2 из 3: Настройка скрипта
Шаг 1. Установите Arduino на свой компьютер
Arduino - это программное обеспечение с открытым исходным кодом для плат микроконтроллеров, используемое для записи и загрузки кода с вашего компьютера и передачи его на физическую плату. Это лучшее программное обеспечение для начинающих, использующих акселерометры. Arduino можно установить в Windows, OS X или Linux.
Загрузите Arduino здесь:
Шаг 2. Подключите микроконтроллер к компьютеру
На данный момент ваш микроконтроллер просто подключен к акселерометру. Теперь вам нужно подключить микроконтроллер к компьютеру, чтобы он мог считывать данные с вашего акселерометра через микроконтроллер. Для этого подключите USB-порт микроконтроллера к компьютеру с помощью кабеля.
Если к вашему микроконтроллеру не прилагался USB-кабель, купите в магазине электроники тот, длина которого достаточна для передачи от микроконтроллера к компьютеру
Шаг 3. Загрузите скрипт акселерометра GitHub для своей платы микроконтроллера
GitHub - это ресурс для различных пакетов сценариев Arduino для избранного оборудования. Например, если вы используете микроконтроллер MMA8452Q, найдите «Библиотека MMA8452Q» и загрузите ее. Если вы используете Arduino Uno, найдите соответствующую библиотеку скриптов акселерометра и загрузите ее.
- Найдя файл на GitHub, нажмите «Клонировать или загрузить», а затем «Загрузить ZIP».
- Вы можете использовать скрипты из любого ресурса или написать свои собственные, но GitHub - самый надежный источник для новичков.
Шаг 4. Установите библиотеку микроконтроллера в Arduino
После загрузки соответствующей библиотеки акселерометра вашего микроконтроллера откройте Arduino. Теперь щелкните вкладку «Эскиз» в верхней части окна и выберите «Включить библиотеку». Отсюда выберите «Добавить. ZIP-библиотеку», а затем щелкните загруженную библиотеку.
Если вы не можете найти файл. ZIP, поищите на компьютере имя файла
Шаг 5. Загрузите эскиз акселерометра в Arduino
В окне Arduino щелкните вкладку «Файл», а затем наведите указатель мыши на «Примеры». Теперь выберите скетч акселерометра, который вы скачали. В целом, код устройств акселерометра будет довольно похож. Однако есть достаточно незначительные отличия, поэтому они будут работать только с указанным оборудованием.
Убедитесь, что ваш скрипт разработан для вашего акселерометра. Например, сценарий для акселерометра ADXL337, скорее всего, не будет работать с акселерометром ADXL377
Шаг 6. Загрузите эскиз в свой микроконтроллер
В Arduino выберите «Инструменты», затем наведите указатель мыши на «Плата» и выберите плату микроконтроллера. Отсюда выберите последовательный порт вашей платы, нажав «Инструменты», а затем «Последовательный порт» - скорее всего, это COM3 или выше. Для проверки отключите плату и снова откройте меню - пропавшая запись - это порт платы микроконтроллера. Теперь снова подключите плату и выберите этот порт. Наконец, нажмите кнопку загрузки или нажмите Cmd + U для Mac OS X или Ctrl + U для Windows.
Перед загрузкой эскиза убедитесь, что ваш микроконтроллер подключен к компьютеру через USB-кабель
Часть 3 из 3: Работа с акселерометром
Шаг 1. Наклоните акселерометр влево и вправо, чтобы изменить значение оси x
Возьмите макетную плату и наклоните ее влево. Поскольку акселерометр теперь чувствует притяжение силы тяжести вдоль этой оси, значение x будет уменьшаться. Теперь наклоните акселерометр вправо, чтобы увеличить значение по оси X.
- Помните, что значения представляют собой надлежащее ускорение, испытываемое объектом на определенной оси - в данном случае оси x.
- Значения представлены в единицах перегрузки (g). Один g равен 9,8 метра на секунду в квадрате.
Шаг 2. Наклоните акселерометр назад и вперед, чтобы изменить значение оси Y
Если вы наклоните акселерометр назад к себе, значение оси Y уменьшится. И наоборот, если наклонить его вперед, чтобы увеличить значение оси Y.
Всегда используйте макетную плату для наклона акселерометра. Если вы возьмете акселерометр прямо, он может расшататься при перемещении
Шаг 3. Поднимите акселерометр вверх и вниз, чтобы изменить значение оси z
Поскольку сила тяжести увеличивается, когда вы поднимаете акселерометр, значение оси z будет увеличиваться. Если вы хотите уменьшить значение оси Z, опустите акселерометр.
