Ako používať akcelerometer?

Napríklad skript pre akcelerometer ADXL337 pravdepodobne nebude fungovať s akcelerometrom ADXL377.

Akcelerometre sú jedinečné elektromechanické zariadenia, ktoré merajú zrýchľovacie sily, ako napríklad gravitačný štvorček 9,8 metra za sekundu, ktoré neustále priťahujú nepohyblivé objekty, ako je váš počítač. V skutočnosti počítačové spoločnosti začali do prenosných počítačov inštalovať akcelerometre na zisťovanie náhlych voľných pádov a vypínanie pevných diskov, aby ich chránili pred poškodením. Napriek tomu, že ide o komplexné zariadenia, ktoré väčšinou používajú študenti inžinierstva a technologickí odborníci, môžete vytvoriť jednoduchý obvod na meranie náklonu a zrýchlenia akcelerometra pomerne jednoducho.

Časť 1 z 3: Pripojenie akcelerometra k mikrokontroléru

1
Pripojte akcelerometer k doske. Breadboards sú zariadenia, ktoré môžu vytvárať obvody bez použitia spájkovania. V tomto prípade ho používate na pripojenie akcelerometra k mikrokontroléru. Držte akcelerometer tak, aby kolíky na spodnej strane smerovali nadol. Teraz kolíky jemne zatlačte do dosky na chlieb tak, aby strana s kolíkmi smerovala od vás smerom k vášmu mikrokontroléru.
- Uistite sa, že je váš mikrokontrolér hore nohami a je umiestnený priamo nad doskou a akcelerometrom.
- Kúpte si balíček mikrokontroléra, ako je základná štartovacia sada Arduino Uno Basic, ktorý je dodávaný s mikrokontrolérom, doskou a všetkými potrebnými prepojovacími vodičmi.
2
Pripojte „x_out“ k „a_o.“ Vložte prepojovací kábel do otvoru v doske priamo nad kolíkom „X_OUT“ na vašom akcelerometri. Odtiaľto pripojte druhú stranu drôtu k vstupu označenému „A0“ na vašom mikrokontroléri.
- Vstup „A0“ by mal byť umiestnený v ľavej hornej časti dosky mikrokontroléra, ak je otočený hore nohami. Jeho polohu môžete zistiť tak, že skontrolujete, či je názov značky vzpriamený alebo hore nohami.
3
Spustite „y_out“ na „a_1.“ Vložte druhý prepojovací vodič do otvoru v doske na chlieb priamo nad kolíkom „Y_OUT“ na akcelerometri, ktorý je prvým vľavo od „X_OUT“. Teraz pripojte druhý koniec drôtu k vstupu „A1“ na doske mikrokontroléra.
- Vstup „A1“ je otočený hore nohami priamo naľavo od vstupu „A0“ na doske mikrokontroléra.
Vložte prepojovací vodič do otvoru v doske na chlieb priamo nad kolíkom „X_OUT“ na vašom akcelerometri.
4
Pripojte „z_out“ k „a_2.“ Tretí prepojovací vodič zapojte do otvoru v lište nad kolíkom „Z_OUT“ na akcelerometri, ktorý sa nachádza vľavo od kolíka „Y_OUT“. Odtiaľto pripojte druhú stranu drôtu k vstupu „A2“ na doske mikrokontroléra.
- Vstup „A2“ je obrátený hore nohami naľavo od vstupu „A1“ na doske mikrokontroléra.
5
Pripojte „gnd“ k „gnd.“ Pripojte štvrtý prepojovací vodič do otvoru v lište nad kolíkom „GND“ na vašom akcelerometri, ktorý sa nachádza naľavo od konektora „Z_OUT“. Pripojte druhý koniec drôtu k rovnakému vstupu na doske mikrokontroléra.
- Vstup „GND“ by mal byť umiestnený napravo od vstupov A1 až A5, keď je doska mikrokontroléra hore nohami a je zvyčajne zvýraznená bielou farbou.
6
Pripojte "vcc" k príslušnému napätiu. Napätie na vašom akcelerometri by sa malo zhodovať s napäťovým vstupom, ku ktorému je pripojený na doske mikrokontroléra. Ak je napríklad váš mikrokontrolér 3,3 V, potom zapojte vodič z otvoru v lište nad „VCC“-vpravo od vodiča „X_OUT“ do vstupu „3,3 V“ na doske mikrokontroléra.
- Keď je mikrokontrolér hore nohami, vstup „3,3 V“ by mal byť umiestnený napravo od vstupu „GND“.

Časť 2 z 3: Nastavenie skriptu

1
Nainštalujte si arduino do počítača. Arduino je softvér s otvoreným zdrojovým kódom pre dosky mikrokontrolérov, ktorý sa používa na zápis a nahranie kódu z vášho počítača a jeho prenos na fyzickú dosku. Pre začiatočníkov používajúcich akcelerometre je to najlepší softvér. Arduino je možné nainštalovať na Windows, OS X alebo Linux.
- Arduino si stiahnite tu: https://software.intel.com/en-us/get-started-arduino-install.
2
Pripojte mikrokontrolér k počítaču. Odteraz je váš mikrokontrolér práve pripojený k vášmu akcelerometru. Teraz musíte pripojiť mikrokontrolér k počítaču, aby mohol čítať údaje z vášho akcelerometra prostredníctvom mikrokontroléra. Za týmto účelom pripojte USB port na vašom mikrokontroléri k počítaču pomocou kábla.
- Ak váš mikrokontrolér nebol dodaný s káblom USB, kúpte si ho v obchode s elektronikou, ktorý je dostatočne dlhý na to, aby prešiel z mikrokontroléra do počítača.
Uistite sa, že je váš mikrokontrolér hore nohami a nachádza sa priamo nad doskou a akcelerometrom.
3
Stiahnite si skript akcelerometra github pre svoju dosku mikrokontroléra. GitHub je zdroj pre rôzne balíky skriptov Arduino pre vybrané kusy hardvéru. Ak napríklad používate mikrokontrolér MMA8452Q, vyhľadajte „Knižnica MMA8452Q“ a stiahnite si ho. Ak používate Arduino Uno, vyhľadajte zodpovedajúcu knižnicu skriptov akcelerometra a stiahnite si ju.
- Akonáhle nájdete súbor prostredníctvom GitHub, kliknite na „Klonovať alebo stiahnuť“ a potom na „Stiahnuť ZIP“.
- Môžete použiť skripty z akéhokoľvek zdroja alebo napísať vlastný, ale GitHub je najspoľahlivejším zdrojom pre začiatočníkov.
4
Nainštalujte si knižnicu mikrokontrolérov v arduino. Po stiahnutí príslušnej knižnice akcelerometra vášho mikrokontroléra otvorte Arduino. Teraz kliknite na kartu „Skica“ v hornej časti okna a potom vyberte „Zahrnúť knižnicu“. Tu vyberte „Knižnica Add.ZIP“ a potom kliknite na stiahnutú knižnicu.
- Ak nemôžete nájsť svoje. ZIP súbor, vyhľadajte v počítači názov súboru.
5
Vložte svoju skicu akcelerometra do arduina. V okne Arduino kliknite na kartu „Súbor“ a potom umiestnite kurzor myši na „Príklady“. Teraz vyberte skicu akcelerometra, ktorú ste stiahli. Vo všeobecnosti bude kód medzi zariadeniami akcelerometra dosť podobný. Existujú však dostatočne malé rozdiely, že budú fungovať iba so špecifikovaným hardvérom.
- Uistite sa, že váš skript je navrhnutý pre váš akcelerometer. Napríklad skript pre akcelerometer ADXL337 pravdepodobne nebude fungovať s akcelerometrom ADXL377.
6
Nahrajte skicu do svojho mikrokontroléra. V Arduino vyberte „Nástroje“, potom umiestnite kurzor myši na „Dosku“ a vyberte dosku s mikrokontrolérom. Tu vyberte sériový port dosky kliknutím na „Nástroje“ a potom na „Sériový port “-pravdepodobne ide o COM3 alebo vyšší. Ak to chcete skontrolovať, odpojte dosku a znova otvorte ponuku-záznam, ktorý zmizol, je port dosky mikrokontroléra. Teraz znova pripojte dosku a vyberte príslušný port. Nakoniec kliknite na tlačidlo nahrávania alebo stlačte Cmd+U v systéme Mac OS X alebo Ctrl+U v systéme Windows.
- Pred odoslaním náčrtu sa uistite, že je váš mikrokontrolér pripojený k počítaču pomocou kábla USB.

Časť 3 z 3: Prevádzka vášho akcelerometra

1
Nakloňte akcelerometer doľava a doprava, aby ste zmenili hodnotu osi x. Uchopte dosku a nakloňte ju doľava. Pretože akcelerometer teraz cíti gravitačný ťah pozdĺž tejto osi, hodnota x sa zníži. Teraz nakloňte akcelerometer doprava, aby sa zvýšila hodnota osi x.
- Nezabudnite, že hodnoty predstavujú správne zrýchlenie, ktoré objekt zažije na konkrétnej osi-v tomto prípade osi x.
- Hodnoty sú vyjadrené v jednotkách sily g (g). Jeden g sa rovná 9,8 metra za sekundu na druhú.
Napätie na vašom akcelerometri by sa malo zhodovať s napäťovým vstupom, ku ktorému je pripojený na doske mikrokontroléra.
2
Ak chcete zmeniť hodnotu osi y, nakloňte akcelerometer dozadu a dopredu. Ak nakloníte akcelerometer dozadu-k sebe-hodnota osi y sa zníži. Naopak, ak ho nakloníte dopredu, zvýši sa hodnota osi y.
- Na naklopenie akcelerometra vždy používajte dosku na pečenie. Ak uchopíte akcelerometer priamo, môže sa vám pri pohybe uvoľniť.
3
Ak chcete zmeniť hodnotu osi z, zdvihnite akcelerometer nahor a nadol. Pretože gravitačná sila sa zvyšuje, keď zdvihnete akcelerometer, hodnota osi z sa zvýši. Ak chcete znížiť hodnotu osi z, znížte akcelerometer.
- Ak je akcelerometer nehybný, skontrolujte zrýchlenie-pre os z by malo ukazovať 1 g, čo je gravitačná sila, ktorá klesá.

Veci, ktoré budete potrebovať

Počítač
Softvér Arduino
Mikrokontrolér
Akcelerometer
Prepojovacie vodiče

Tipy

Kúpte si štartovaciu sadu Arduino Uno a získajte pomerne lacný mikrokontrolér Arduino Uno, nepájivú dosku a potrebné vedenie.

Prečítajte si tiež: Ako vyrobiť falošné kvapky vody pomocou horúceho lepidla?