Meting van versnelling met behulp van ADXL345 en Raspberry Pi - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

De ADXL345 is een kleine, dunne, ultralaag vermogen, 3-assige accelerometer met hoge resolutie (13-bits) meting tot ±16 g. Digitale uitvoergegevens zijn geformatteerd als 16-bits tweetallen en zijn toegankelijk via de digitale I2 C-interface. Het meet de statische versnelling van de zwaartekracht in toepassingen met kanteldetectie, evenals dynamische versnelling als gevolg van beweging of schokken. De hoge resolutie (3,9 mg/LSB) maakt het mogelijk om hellingsveranderingen van minder dan 1,0° te meten.

In deze tutorial wordt de interface van de ADXL345-sensormodule met raspberry pi gedemonstreerd en de programmering met behulp van python-taal is ook geïllustreerd. Om de waarden van versnelling op alle 3-assen af te lezen, hebben we raspberry pi gebruikt met een I2C-adapter. Deze I2C-adapter maakt de verbinding met de sensormodule eenvoudig en betrouwbaarder.

Stap 1: Benodigde hardware:

De materialen die we nodig hebben om ons doel te bereiken, omvatten de volgende hardwarecomponenten:

1. ADXL345

2. Raspberry Pi

3. I2C-kabel

4. I2C Shield voor Raspberry Pi

5. Ethernet-kabel

Stap 2: Hardware-aansluiting:

De hardware-aansluitingssectie legt in feite de bedradingsverbindingen uit die nodig zijn tussen de sensor en de Raspberry Pi. Zorgen voor correcte verbindingen is de basisbehoefte bij het werken aan elk systeem voor de gewenste output. De vereiste verbindingen zijn dus als volgt:

De ADXL345 werkt via I2C. Hier is het voorbeeldbedradingsschema, dat laat zien hoe elke interface van de sensor moet worden aangesloten.

Out-of-the-box, het bord is geconfigureerd voor een I2C-interface, daarom raden we aan om deze aansluiting te gebruiken als je verder agnostisch bent.

Alles wat je nodig hebt zijn vier draden! Er zijn slechts vier aansluitingen nodig Vcc, Gnd, SCL en SDA-pinnen en deze worden verbonden met behulp van I2C-kabel.

Deze verbindingen worden gedemonstreerd in de bovenstaande afbeeldingen.

Stap 3: Code voor het meten van versnelling:

Het voordeel van het gebruik van raspberry pi is dat het u de flexibiliteit biedt van de programmeertaal waarin u het bord wilt programmeren om de sensor ermee te verbinden. Gebruikmakend van dit voordeel van dit bord, demonstreren we hier de programmering in de python. De python-code voor ADXL345 kan worden gedownload van onze github-community, de Control Everything-community.

Naast het gemak van de gebruikers leggen we de code hier ook uit:

Als eerste stap van het coderen moet je de smbus-bibliotheek downloaden in het geval van python, omdat deze bibliotheek de functies ondersteunt die in de code worden gebruikt. Dus om de bibliotheek te downloaden, kunt u de volgende link bezoeken:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

U kunt hier ook de werkende python-code voor deze sensor kopiëren:

import smbus

import tijd

# Haal I2C busbus = smbus. SMBus(1)

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Selecteer bandbreedtesnelheidsregister, 0x2C(44)

# 0x0A (10) Normale modus, uitgangsgegevenssnelheid = 100 Hz

bus.write_byte_data(0x53, 0x2C, 0x0A)

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Selecteer vermogensregelregister, 0x2D(45)

# 0x08(08) Automatische slaap uitschakeling

bus.write_byte_data(0x53, 0x2D, 0x08)

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Selecteer dataformaat register, 0x31(49)

# 0x08(08) Zelftest uitgeschakeld, 4-draads interface

# Volledige resolutie, bereik = +/- 2g

bus.write_byte_data(0x53, 0x31, 0x08)

tijd.slaap(0.5)

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Lees gegevens terug van 0x32(50), 2 bytes

# X-as LSB, X-as MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x53, 0x32)

data1 = bus.read_byte_data(0x53, 0x33)

# Converteer de gegevens naar 10-bits

xAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

als xAccl > 511:

xAccl -= 1024

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Lees gegevens terug van 0x34(52), 2 bytes

# Y-as LSB, Y-as MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x53, 0x34)

data1 = bus.read_byte_data(0x53, 0x35)

# Converteer de gegevens naar 10-bits

yAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

als yAccl > 511:

yAccl -= 1024

# ADXL345 adres, 0x53(83)

# Lees gegevens terug van 0x36(54), 2 bytes

# Z-as LSB, Z-as MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x53, 0x36)

data1 = bus.read_byte_data(0x53, 0x37)

# Converteer de gegevens naar 10-bits

zAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0

als zAccl > 511:

zAccl -= 1024

# Gegevens uitvoeren naar scherm

print "Versnelling in X-as: %d" %xAccl

print "Versnelling in Y-as: %d" %yAccl

print "Versnelling in Z-as: %d" %zAccl

Het hieronder genoemde deel van de code bevat de bibliotheken die nodig zijn voor de juiste uitvoering van de python-codes.

import smbusimport tijd

De code kan worden uitgevoerd door de onderstaande opdracht in de opdrachtprompt te typen.

$> python ADXL345.py

De output van de sensor wordt ook getoond in de afbeelding hierboven voor de referentie van de gebruiker.

Stap 4: Toepassingen:

ADXL345 is een kleine, dunne 3-assige accelerometer met ultralaag vermogen die kan worden gebruikt in handsets, medische instrumenten enz. De toepassing ervan omvat ook gaming- en aanwijsapparaten, industriële instrumenten, persoonlijke navigatieapparatuur en bescherming van de harde schijf (HDD).