“(SKU:RB-02S037)ADXL345 三軸加速度計”的版本間的差異

2016年1月15日 (五) 16:05的最后版本

產(chǎn)品概述

ADXL345 數(shù)字三軸加速度計是一款小而薄的超低功耗3軸加速度計，分辨率高達(13位)，測量范圍達± 16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進制補碼格式，可通過SPI(3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問。ADXL345非常適合移動設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測應(yīng)用中測量靜態(tài)重力加速度，還可以測量運動或沖擊導致的動態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能夠測量不到1.0°的傾斜角度變化。該器件提供多種特殊檢測功能?；顒雍头腔顒訖z測功能通過比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置的閾值來檢測有無運動發(fā)生。敲擊檢測功能可以檢測任意方向的單振和雙振動作。自由落體檢測功能可以檢測器件是否正在掉落。這些功能可以獨立映射到兩個中斷輸出引腳中的一個。正在申請專利的集成式存儲器管理系統(tǒng)采用一個32級先進先出(FIFO)緩沖器，可用于存儲數(shù)據(jù)，從而將主機處理器負荷降至最低，并降低整體系統(tǒng)功耗。低功耗模式支持基于運動的智能電源管理，從而以極低的功耗進行閾值感測和運動加速度測量。

規(guī)格參數(shù)

工作電壓：3.3-5v
超低功耗：測量模式下 40uA 電流損耗，待機模式下0.1uA @2.5v
通訊接口：I2C、SPI (3線 or 4線)
接口類型：0.1"插針孔
信號類型：數(shù)字信號

接口定義

VCC：電源引腳
GND：該引腳必須接地
CS：片選端，低電平有效
INT1：中斷1輸出
INT2：中斷2輸出
SDO：備用I2C地址選擇
SDA：I2C接口數(shù)據(jù)端
SCL：I2C接口時鐘端

使用方法

工作原理

ADXL345 加速度傳感器首先由前端感應(yīng)器件感測加速度的大小，然后由感應(yīng)電信號器件轉(zhuǎn)為可識別的電信號，這個信號是模擬信號，ADXL345 中集成了 AD 轉(zhuǎn)換器，可以將模擬信號數(shù)字化，我們知道在計算機系統(tǒng)中數(shù)字信號一律用補碼的形式來表示，在這也是如此，AD 轉(zhuǎn)換器輸出的是 16位的二進制補碼，經(jīng)過數(shù)字濾波器的濾波后在控制和中斷邏輯單元的控制下訪問32級 FIFO，通過串行接口讀取數(shù)據(jù)。ADXL345 的控制命令也是通過接受來自串口的讀寫命令來實現(xiàn)的，這主要是對寄存器的操作。

編程原理

使用 IIC 通信連接 ADXL345 和 Arduino UNO 控制器（連線方法詳見下圖），使用 ±2g 加速度測試模式，通過查看 ADXL345 芯片手冊，可以對芯片地址進行設(shè)置，該器件還提供了多種特殊檢測功能，活動和非活動檢測功能通過比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置閥值來檢測有無運動發(fā)生。敲擊檢測功能可以檢測任意方向的單振和雙振動作。自由落體檢測功能可以檢測器件是否正在掉落。這些功能可以獨立映像到兩個中斷輸出引腳中的一個。集成式內(nèi)存管理系統(tǒng)采用一個32級先進先出緩沖期，用于數(shù)據(jù)存儲，從而將主機處理器負荷降至最低，并降低整體系統(tǒng)功耗。

接線方法

ADXL345	Arduino
VCC	3V3
GND	GND
CS	3V3
SDO	GND
SDA	A4
SCL	A5

接線圖：

例子程序

wire庫文件下載

#include <Wire.h>
#define DEVICE (0x53)       //ADXL345 device address
#define TO_READ (6)         //num of bytes we are going to read each time (two bytes for each axis)
byte buff[TO_READ] ;        //6 bytes buffer for saving data read from the device
char str[512];              //string buffer to transform data before sending it to the serial port
int regAddress = 0x32;      //first axis-acceleration-data register on the ADXL345
int x, y, z;				        //three axis acceleration data
double roll = 0.00, pitch = 0.00;		//Roll & Pitch are the angles which rotate by the axis X and y 
//in the sequence of R(x-y-z),more info visit
void setup() {
  Wire.begin();         // join i2c bus (address optional for master)
  Serial.begin(9600);  // start serial for output

  //Turning on the ADXL345
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 0);      
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 16);
  writeTo(DEVICE, 0x2D, 8);
}

void loop() {

  readFrom(DEVICE, regAddress, TO_READ, buff); //read the acceleration data from the ADXL345
                                              //each axis reading comes in 10 bit resolution, ie 2 bytes.  Least Significat Byte first!!
                                              //thus we are converting both bytes in to one int
  x = (((int)buff[1]) << 8) | buff[0];   
  y = (((int)buff[3])<< 8) | buff[2];
  z = (((int)buff[5]) << 8) | buff[4];
  //we send the x y z values as a string to the serial port
  Serial.print("The acceleration info of x, y, z are:");
  sprintf(str, "%d %d %d", x, y, z);  
  Serial.print(str);
  Serial.write(10);
  //Roll & Pitch calculate
  RP_calculate();
  Serial.print("Roll:"); Serial.println( roll ); 
  Serial.print("Pitch:"); Serial.println( pitch );
  Serial.println("");
  //It appears that delay is needed in order not to clog the port
  delay(50);
}

//---------------- Functions
//Writes val to address register on device
void writeTo(int device, byte address, byte val) {
  Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device 
  Wire.write(address);        // send register address
  Wire.write(val);        // send value to write
  Wire.endTransmission(); //end transmission
}

//reads num bytes starting from address register on device in to buff array
void readFrom(int device, byte address, int num, byte buff[]) {
  Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device 
  Wire.write(address);        //sends address to read from
  Wire.endTransmission(); //end transmission

    Wire.beginTransmission(device); //start transmission to device
  Wire.requestFrom(device, num);    // request 6 bytes from device

  int i = 0;
  while(Wire.available())    //device may send less than requested (abnormal)
  { 
    buff[i] = Wire.read(); // receive a byte
    i++;
  }
  Wire.endTransmission(); //end transmission
}

//calculate the Roll&Pitch
void RP_calculate(){
  double x_Buff = float(x);
  double y_Buff = float(y);
  double z_Buff = float(z);
  roll = atan2(y_Buff , z_Buff) * 57.3;
  pitch = atan2((- x_Buff) , sqrt(y_Buff * y_Buff + z_Buff * z_Buff)) * 57.3;
}

程序效果

打開串口監(jiān)視窗口，可以看到類似下圖的數(shù)據(jù)，分別為：三軸加速度的數(shù)據(jù)，按照R-xyz旋轉(zhuǎn)順序時的姿態(tài)角。按各軸旋轉(zhuǎn)可以觀測到相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化。

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