Akcelerometry jsou jedinečná elektromechanická zařízení, která měří zrychlovací síly, jako je gravitační čtverec 9,8 metru za sekundu, které neustále přitahují nepohyblivé předměty, jako je váš počítač. Ve skutečnosti počítačové společnosti začaly do notebooků instalovat akcelerometry, které detekují náhlé volné pády a vypínají pevné disky, aby je chránily před poškozením. Přestože se jedná o složitá zařízení, která většinou používají studenti inženýrství a technologičtí profesionálové, můžete vytvořit jednoduchý obvod pro měření náklonu a zrychlení akcelerometru poměrně snadno.
Kroky
Část 1 ze 3: Připojení akcelerometru k mikrokontroléru
Krok 1. Připojte akcelerometr k prkénku
Breadboards jsou zařízení, která mohou vytvářet obvody bez použití pájení. V tomto případě jej používáte k připojení akcelerometru k mikrokontroléru. Držte akcelerometr tak, aby kolíky na spodní straně směřovaly dolů. Nyní kolíky jemně zatlačte na prkénko tak, aby strana s kolíky směřovala od vás směrem k mikrokontroléru.
- Ujistěte se, že je váš mikrokontrolér vzhůru nohama a umístěn přímo nad prkénkem a akcelerometrem.
- Kupte si balíček mikrokontroléru-například Arduino Uno Basic Starter Kit-, který je dodáván s mikrokontrolérem, prkénkem a všemi nezbytnými propojovacími vodiči.
Krok 2. Připojte „X_OUT“k „A_O
" Vložte propojovací vodič do otvoru v prkénku přímo nad kolíkem „X_OUT“na vašem akcelerometru. Odtud připojte druhou stranu vodiče ke vstupu označenému „A0“na vašem mikrokontroléru.
Vstup „A0“by měl být umístěn v levé horní části desky mikrokontroléru, pokud je převrácen vzhůru nohama. Pozici jeho polohy poznáte podle toho, zda je název značky vzpřímený nebo vzhůru nohama
Krok 3. Spusťte „Y_OUT“na „A_1
" Vložte druhý propojovací vodič do otvoru v prkénku přímo nad kolíkem „Y_OUT“na akcelerometru, který je prvním nalevo od „X_OUT“. Nyní připojte druhý konec vodiče ke vstupu „A1“na desce mikrokontroléru.
Když je otočný vzhůru nohama, vstup „A1“je umístěn přímo nalevo od vstupu „A0“na desce mikrokontroléru
Krok 4. Připojte „Z_OUT“k „A_2
" Zasuňte svůj třetí propojovací vodič do ořezového pole nad kolíkem „Z_OUT“na vašem akcelerometru, který se nachází nalevo od kolíku „Y_OUT“. Odtud připojte druhou stranu vodiče ke vstupu „A2“na desce mikrokontroléru.
Vstup „A2“se nachází nalevo od vstupu „A1“na desce mikrokontroléru, když je otočen vzhůru nohama
Krok 5. Připojte „GND“k „GND
" Připojte čtvrtý propojovací vodič do otvorů na desce nad pinem „GND“na vašem akcelerometru, který se nachází nalevo od konektoru „Z_OUT“. Druhý konec vodiče připojte ke stejnému vstupu na desce mikrokontroléru.
Pokud je deska mikrokontroléru vzhůru nohama a je obvykle zvýrazněna bíle, měl by být vstup „GND“umístěn napravo od vstupů A1 až A5
Krok 6. Připojte „VCC“k příslušnému napětí
Napětí na vašem akcelerometru by se mělo shodovat s napěťovým vstupem, ke kterému se připojuje na desce mikrokontroléru. Pokud je váš mikrokontrolér například 3,3 V, spusťte vodič z otvoru v desce nad „VCC“-vpravo od vodiče „X_OUT“-ke vstupu „3,3 V“na desce mikrokontroléru.
Když je mikrokontrolér vzhůru nohama, měl by být vstup „3,3 V“umístěn napravo od vstupu „GND“
Část 2 ze 3: Nastavení skriptu
Krok 1. Nainstalujte si Arduino do počítače
Arduino je open-source software pro desky mikrokontrolérů, který slouží k zápisu a odesílání kódu z vašeho počítače a jeho přenosu na fyzickou desku. Pro začátečníky používající akcelerometry je to nejlepší software k použití. Arduino lze nainstalovat na Windows, OS X nebo Linux.
Stáhněte si Arduino zde:
Krok 2. Připojte svůj mikrokontrolér k počítači
Váš mikrokontrolér je nyní připojen k vašemu akcelerometru. Nyní musíte připojit mikrokontrolér k počítači, aby mohl číst data z vašeho akcelerometru prostřednictvím mikrokontroléru. Chcete -li to provést, připojte port USB na mikrokontroléru k počítači pomocí kabelu.
Pokud váš mikrokontrolér není dodáván s kabelem USB, zakupte jej v obchodě s elektronikou, který je dostatečně dlouhý na to, aby běžel z mikrokontroléru do počítače
Krok 3. Stáhněte si skript akcelerometru GitHub pro desku mikrokontroléru
GitHub je zdroj pro různé balíčky skriptů Arduino pro vybrané kusy hardwaru. Pokud například používáte mikrokontrolér MMA8452Q, vyhledejte „Knihovna MMA8452Q“a stáhněte si ji. Pokud používáte Arduino Uno, vyhledejte odpovídající knihovnu skriptů akcelerometru a stáhněte si ji.
- Jakmile najdete soubor prostřednictvím GitHub, klikněte na „Klonovat nebo stáhnout“a poté na „Stáhnout ZIP“.
- Můžete použít skripty z jakéhokoli zdroje nebo napsat vlastní, ale GitHub je nejspolehlivějším zdrojem pro začátečníky.
Krok 4. Nainstalujte si knihovnu mikrokontrolérů do Arduina
Po stažení příslušné knihovny akcelerometru vašeho mikrokontroléru otevřete Arduino. Nyní klikněte na kartu „Skica“v horní části okna a poté vyberte „Zahrnout knihovnu“. Odtud vyberte „Přidat. ZIP knihovnu“a poté klikněte na knihovnu, kterou jste si stáhli.
Pokud nemůžete najít soubor. ZIP, vyhledejte v počítači název souboru
Krok 5. Vložte náčrt akcelerometru do Arduina
V okně Arduino klikněte na kartu „Soubor“a poté najeďte myší na „Příklady“. Nyní vyberte skicu akcelerometru, kterou jste stáhli. Obecně bude kód mezi zařízeními akcelerometru dosti podobný. Existují však dostatečně malé rozdíly, že budou fungovat pouze se zadaným hardwarem.
Ujistěte se, že je váš skript určen pro váš akcelerometr. Například skript pro akcelerometr ADXL337 pravděpodobně nebude fungovat s akcelerometrem ADXL377
Krok 6. Nahrajte skicu do svého mikrokontroléru
V Arduinu vyberte „Nástroje“, poté najeďte myší na „Board“a vyberte desku mikrokontroléru. Odtud vyberte sériový port vaší desky stisknutím „Nástroje“a poté „Sériový port“-pravděpodobně je to COM3 nebo vyšší. Chcete-li to zkontrolovat, odpojte desku a znovu otevřete nabídku-záznam, který zmizel, je port desky mikrokontroléru. Nyní znovu připojte desku a vyberte tento port. Nakonec klikněte na tlačítko pro nahrání nebo stiskněte Cmd+U pro Mac OS X nebo Ctrl+U pro Windows.
Před nahráním náčrtu se ujistěte, že je váš mikrokontrolér připojen k počítači pomocí kabelu USB
Část 3 ze 3: Provoz vašeho akcelerometru
Krok 1. Nakloněním akcelerometru doleva a doprava změňte hodnotu osy x
Popadněte prkénko a nakloňte jej doleva. Protože akcelerometr nyní cítí gravitační tah podél této osy, hodnota x se sníží. Nyní nakloněním akcelerometru doprava zvýšíte hodnotu osy x.
- Nezapomeňte, že hodnoty představují správné zrychlení, které objekt zažívá na konkrétní ose-v tomto případě ose x.
- Hodnoty jsou vyjádřeny v jednotkách síly g (g). Jeden g se rovná 9,8 metru za sekundu na druhou.
Krok 2. Nakloněním akcelerometru dozadu a dopředu změňte hodnotu osy y
Pokud nakloníte akcelerometr dozadu-směrem k sobě-hodnota osy y se sníží. Naopak pokud jej nakloníte dopředu, zvýšíte hodnotu osy y.
K naklápění akcelerometru vždy použijte prkénko. Pokud uchopíte akcelerometr přímo, může se při pohybu uvolnit
Krok 3. Zvednutím akcelerometru nahoru a dolů změňte hodnotu osy z
Protože gravitační síla se zvyšuje, když zdvihnete akcelerometr nahoru, hodnota osy z se zvýší. Pokud chcete snížit hodnotu osy z, snižte akcelerometr.
