Jak propojit akcelerometr ADXL335 s Arduino

V tomto příspěvku uvidíme, jak používat akcelerometr s arduino a extrahovat užitečné hodnoty, které budou vytištěny na sériovém monitoru IDE. Budeme také zkoumat, jak akcelerometr funguje v kostce a jeho aplikacích.

Autor: Girish Radhakrishanan

Jak akcelerometry fungovaly

Akcelerometr je elektromechanické zařízení, které slouží k detekci zrychlení. Zrychlení může být statické, jako je gravitační síla, zatímco dynamické zrychlení může být náhlý pohyb nebo vibrace.

Akcelerometr je částečně mechanické zařízení díky svému vnitřnímu mechanismu. Má pohyblivé desky uspořádané jako kondenzátor, tyto desky se mohou volně pohybovat, když jsou vystaveny vnější síle.

Pohyblivé desky jsou od sebe odděleny několika mikrometry a jsou extrémně malé a zabalené do IC formy o velikosti několika milimetrů.

Desky, které se mohou volně pohybovat, mají na sobě připevněné mikroskopické závaží, které je vyrobeno ze silikonu. Mikroskopické závaží absorbuje jakýkoli vnější náraz a aplikuje ho na pohyblivé desky.

Když jsou pohyblivé desky vystaveny momentům, mění svou kapacitu, kterou lze detekovat vnějšími obvody.

Typický modul akcelerometru:

Akcelerometr může být jednoduchá, dvojitá nebo trojitá osa, zde používáme tříosý akcelerometr, který dokáže detekovat zrychlení ve 3 osách, tj. X, Y a Z. To znamená, že má tři takové pohyblivé kondenzátory umístěné ve směrech X, Y a Z vyrobené do jediného IC modul.

Pokud se chcete o akcelerometrech dozvědět více, můžete se podívat na tento odkaz, který vysvětluje jak akcelerometr funguje.

Akcelerometr použitý v tomto projektu má analogový napěťový výstup s ohledem na externí zrychlení. Abychom jej mohli použít na digitálních obvodech, musíme převést analogové napětí na digitální. Proces převodu analogového na digitální převod lze snadno provést pomocí arduina.

Jak to funguje

Diskutovaný obvod akcelerometru Arduino je velmi jednoduchý, protože budeme pouze extrahovat údaje z akcelerometru. Akcelerometr má 5 svorek Vcc, GND, X, Y a Z.

Svorky os X, Y a Z jsou připojeny ke svorkám A2, A1 a A0 arduina.

Akcelerometr lze napájet z portu 3,3 V na arduinu. Při napájení z externích zdrojů napájení u projektů buďte maximálně opatrní, 5 V může snadno poškodit akcelerometr, má absolutní maximální napětí 3,6 V.

Programový kód:

//---------------Program developed by R.Girish-------------------//
const int xpin = A2
const int ypin = A1
const int zpin = A0
void setup()
{Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
Serial.print('X=')
Serial.print(analogRead(xpin))
Serial.print('t')
Serial.print('Y=')
Serial.print(analogRead(ypin))
Serial.print('t')
Serial.print('Z=')
Serial.print(analogRead(zpin))
Serial.println()
delay(500)
}
//---------------Program developed by R.Girish-------------------//

Program je velmi jednoduchý, přiřadíme tři analogové piny pro vstup z akcelerometru a spustíme sériový monitor a nastavíme jeho bitovou rychlost 9600. Pomocí Serial.print () tiskneme údaje z akcelerometru na sériový monitor.

VÝSTUP:

Ze sériového monitoru můžeme odvodit úroveň napětí ze tří různých os akcelerometru. Když na něj působí vnější síla nebo náklon, projeví se to na sériovém monitoru.

Můžeme naprogramovat arduino spouštění některých externích periferií, jako je relé nebo LED nebo motor, když zrychlení nebo náklon překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, ale je předmětem jiného článku.

Aplikace akcelerometrů:

Akcelerometr má široké spektrum aplikací od smartphonů po letadla.

• Akcelerometry jsou pro chytré telefony výhodou, přemýšleli jste někdy o tom, jak vaše obrazovka mění svou orientaci z krajiny na výšku a naopak, nebo když se člověk v „Temple Run“ pohybuje doleva a doprava, když nakloníte telefon? Všechno je to zázrak akcelerometru.

• Akcelerometr se používá v letadlech k měření několika parametrů ke stabilizaci boje.

• Používá se v digitálních fotoaparátech k optické stabilizaci obrazu.

• Používá se v elektronicky stabilizovaných stativech pro fotografické profesionály.

Výše uvedené jsou pouhým zlomkem aplikace akcelerometru. Nyní víte, co je to akcelerometr, jak používat arduino a kde se používá.