ADXL345 ve Raspberry Pi Kullanarak İvme Ölçümü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

ADXL345, ±16 g'a kadar yüksek çözünürlüklü (13 bit) ölçüme sahip küçük, ince, ultra düşük güçlü, 3 eksenli bir ivmeölçerdir. Dijital çıkış verileri, 16 bitlik ikili tamamlayıcı olarak biçimlendirilir ve I2 C dijital arabirimi aracılığıyla erişilebilir. Eğim algılama uygulamalarında yerçekiminin statik ivmesini ve ayrıca hareket veya şoktan kaynaklanan dinamik ivmeyi ölçer. Yüksek çözünürlüğü (3,9 mg/LSB), 1.0°'den daha düşük eğim değişikliklerinin ölçülmesini sağlar.

Bu eğitimde, ADXL345 sensör modülünün ahududu pi ile arayüzlenmesi ve python dili kullanılarak programlanması da gösterilmiştir. Tüm 3 eksendeki ivme değerlerini okumak için I2C adaptörlü raspberry pi kullandık. Bu I2C adaptörü sensör modülüne bağlantıyı daha kolay ve daha güvenilir hale getiriyor.

Adım 1: Donanım Gerekli:

Hedefimizi gerçekleştirmek için ihtiyaç duyduğumuz malzemeler aşağıdaki donanım bileşenlerini içerir:

1. ADXL345

2. Ahududu Pi

3. I2C Kablosu

4. Ahududu pi için I2C Kalkanı

5. Ethernet Kablosu

Adım 2: Donanım Bağlantısı:

Donanım bağlantısı bölümü temel olarak sensör ve ahududu pi arasında gerekli olan kablo bağlantılarını açıklar. İstenilen çıktı için herhangi bir sistem üzerinde çalışırken doğru bağlantıların sağlanması temel zorunluluktur. Yani, gerekli bağlantılar aşağıdaki gibidir:

ADXL345, I2C üzerinde çalışacaktır. Sensörün her bir arayüzünün nasıl bağlanacağını gösteren örnek kablo şeması buradadır.

Kutudan çıktığı gibi, kart bir I2C arayüzü için yapılandırılmıştır, bu nedenle, aksi takdirde agnostik iseniz bu bağlantıyı kullanmanızı öneririz.

Tek ihtiyacınız olan dört tel! Vcc, Gnd, SCL ve SDA pinlerinden sadece dört bağlantı gereklidir ve bunlar I2C kablosu yardımıyla bağlanır.

Bu bağlantılar yukarıdaki resimlerde gösterilmiştir.

Adım 3: İvme Ölçümü Kodu:

Raspberry pi kullanmanın avantajı, kartı programlamak istediğiniz programlama dilinin, sensör ile arayüz oluşturmak için size esneklik sağlamasıdır. Bu kartın bu avantajından yararlanarak, burada programlamasını python'da gösteriyoruz. ADXL345 için python kodu, Her Şeyi Kontrol Et Topluluğu olan github topluluğumuzdan indirilebilir.

Kullanıcıların kolaylığının yanı sıra, kodu burada da açıklıyoruz:

Kodlamanın ilk adımı olarak, python olması durumunda smbus kitaplığını indirmeniz gerekir, çünkü bu kitaplık kodda kullanılan işlevleri destekler. Bu nedenle, kütüphaneyi indirmek için aşağıdaki bağlantıyı ziyaret edebilirsiniz:

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

Bu sensör için çalışan python kodunu buradan da kopyalayabilirsiniz:

smbus'u içe aktar

ithalat zamanı

# I2C veri yolunu al = smbus. SMBus(1)

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# Bant genişliği oranı kaydını seçin, 0x2C(44)

# 0x0A(10) Normal mod, Çıkış veri hızı = 100 Hz

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

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# Güç kontrol kaydını seçin, 0x2D(45)

# 0x08(08) Otomatik Uyku devre dışı

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

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# Veri formatı kaydı seçin, 0x31(49)

# 0x08(08) Kendi kendine test devre dışı, 4 kablolu arayüz

# Tam çözünürlük, Aralık = +/-2g

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

zaman.uyku(0.5)

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# 0x32(50), 2 bayttan veriyi geri oku

# X Ekseni LSB, X Ekseni MSB

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

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

# Veriyi 10 bit'e dönüştürün

xAccl = ((veri1 ve 0x03) * 256) + veri0

xAccl > 511 ise:

xAccl -= 1024

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# 0x34(52), 2 bayttan veriyi geri oku

# Y Ekseni LSB, Y Ekseni MSB

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

veri1 = bus.read_byte_data(0x53, 0x35)

# Veriyi 10 bit'e dönüştürün

yAccl = ((veri1 ve 0x03) * 256) + veri0

yAccl > 511 ise:

yAccl -= 1024

# ADXL345 adresi, 0x53(83)

# 0x36(54), 2 bayttan veriyi geri oku

# Z Ekseni LSB, Z Ekseni MSB

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

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

# Veriyi 10 bit'e dönüştürün

zAccl = ((veri1 ve 0x03) * 256) + veri0

zAccl > 511 ise:

zAccl -= 1024

# Ekrana veri çıkışı

print "X Ekseninde Hızlanma: %d" %xAccl

print "Y Ekseninde Hızlanma: %d" %yAccl

print "Z-Ekseninde Hızlanma: %d" %zAccl

Aşağıda belirtilen kod kısmı, python kodlarının doğru yürütülmesi için gerekli kitaplıkları içerir.

smbusimport zamanını içe aktar

Komut istemine aşağıda belirtilen komutu yazarak kod çalıştırılabilir.

$> piton ADXL345.py

Sensörün çıkışı da kullanıcının referans olması açısından yukarıdaki resimde gösterilmektedir.

Adım 4: Uygulamalar:

ADXL345, Ahizelerde, Tıbbi enstrümantasyonda vb. kullanılabilecek küçük, ince, ultra düşük güçlü, 3 eksenli bir ivmeölçerdir. Uygulaması ayrıca Oyun ve işaretleme cihazları, Endüstriyel enstrümantasyon, Kişisel navigasyon cihazları ve Sabit disk sürücüsü (HDD) korumasını içerir.