(SKU:RB-02S037)ADXL345 數(shù)字三軸加速度計(jì)
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產(chǎn)品概述
ADXL345 數(shù)字三軸加速度計(jì)是一款小而薄的超低功耗3軸加速度計(jì),分辨率高達(dá)(13位),測(cè)量范圍達(dá)± 16g。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式,可通過(guò)SPI(3線或4線)或I2C數(shù)字接口訪問(wèn)。ADXL345非常適合移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量靜態(tài)重力加速度,還可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB),能夠測(cè)量不到1.0°的傾斜角度變化。該器件提供多種特殊檢測(cè)功能。活動(dòng)和非活動(dòng)檢測(cè)功能通過(guò)比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置的閾值來(lái)檢測(cè)有無(wú)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。敲擊檢測(cè)功能可以檢測(cè)任意方向的單振和雙振動(dòng)作。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。這些功能可以獨(dú)立映射到兩個(gè)中斷輸出引腳中的一個(gè)。正在申請(qǐng)專利的集成式存儲(chǔ)器管理系統(tǒng)采用一個(gè)32級(jí)先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器,可用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù),從而將主機(jī)處理器負(fù)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(yùn)動(dòng)的智能電源管理,從而以極低的功耗進(jìn)行閾值感測(cè)和運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量。
規(guī)格參數(shù)
- 工作電壓:3.3-5v
- 超低功耗:測(cè)量模式下 40uA 電流損耗,待機(jī)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(hào)類型:數(shù)字信號(hào)
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(shí)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(cè)加速度的大小,然后由感應(yīng)電信號(hào)器件轉(zhuǎn)為可識(shí)別的電信號(hào),這個(gè)信號(hào)是模擬信號(hào),ADXL345 中集成了 AD 轉(zhuǎn)換器,可以將模擬信號(hào)數(shù)字化,我們知道在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中數(shù)字信號(hào)一律用補(bǔ)碼的形式來(lái)表示,在這也是如此,AD 轉(zhuǎn)換器輸出的是 16位的二進(jìn)制補(bǔ)碼,經(jīng)過(guò)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(wèn)32級(jí) FIFO,通過(guò)串行接口讀取數(shù)據(jù)。ADXL345 的控制命令也是通過(guò)接受來(lái)自串口的讀寫(xiě)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這主要是對(duì)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(jiàn)下圖),使用 ±2g 加速度測(cè)試模式,通過(guò)查看 ADXL345 芯片手冊(cè),可以對(duì)芯片地址進(jìn)行設(shè)置,該器件還提供了多種特殊檢測(cè)功能,活動(dòng)和非活動(dòng)檢測(cè)功能通過(guò)比較任意軸上的加速度與用戶設(shè)置閥值來(lái)檢測(cè)有無(wú)運(yùn)動(dòng)發(fā)生。敲擊檢測(cè)功能可以檢測(cè)任意方向的單振和雙振動(dòng)作。自由落體檢測(cè)功能可以檢測(cè)器件是否正在掉落。這些功能可以獨(dú)立映像到兩個(gè)中斷輸出引腳中的一個(gè)。集成式內(nèi)存管理系統(tǒng)采用一個(gè)32級(jí)先進(jìn)先出緩沖期,用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ),從而將主機(jī)處理器負(fù)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
#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(kāi)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(shí)的姿態(tài)角。按各軸旋轉(zhuǎn)可以觀測(cè)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)變化。
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