การวัดความเร่งโดยใช้ H3LIS331DL และ Arduino Nano: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

H3LIS331DL เป็นเครื่องวัดความเร่งเชิงเส้นแบบ 3 แกนประสิทธิภาพสูงที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งเป็นของตระกูล "นาโน" พร้อมอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม I²C แบบดิจิตอล H3LIS331DL มีสเกลแบบเต็มที่ผู้ใช้สามารถเลือกได้ที่ ±100g/±200g/±400g และสามารถวัดความเร่งด้วยอัตราข้อมูลเอาต์พุตตั้งแต่ 0.5 Hz ถึง 1 kHz H3LIS331DL รับประกันว่าจะทำงานในช่วงอุณหภูมิที่ขยายได้ตั้งแต่ -40 °C ถึง +85 °C

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะสาธิตการเชื่อมต่อ H3LIS331DL กับ Arduino Nano

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. H3LIS331DL

2. Arduino นาโน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับ Arduino Nano

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และ Arduino nano ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

H3LIS331DL จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย!

ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: รหัส Arduino สำหรับการวัดการเร่งความเร็ว:

มาเริ่มกันที่รหัส Arduino กันก่อนเลย

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี Wire.h ไลบรารี "Wire" มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซนเซอร์และบอร์ด Arduino

รหัส Arduino ทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#รวม

// ที่อยู่ H3LIS331DL I2C คือ 0x18(24)

#define แอดเดอร์ 0x18

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C เป็น MASTER

Wire.begin();

// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม ตั้งค่าอัตรารับส่งข้อมูล = 9600

Serial.begin(9600);

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือกควบคุมการลงทะเบียน 1

Wire.write(0x20);

// เปิดใช้งานแกน X, Y, Z, โหมดเปิดเครื่อง, อัตราการส่งข้อมูลออก 50Hz

Wire.write(0x27);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือกควบคุมการลงทะเบียน4

Wire.write(0x23);

// ตั้งค่าเต็มสเกล +/- 100g อัปเดตอย่างต่อเนื่อง

Wire.write(0x00);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

ล่าช้า (300);

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[6];

สำหรับ(int i = 0; i < 6; i++)

{

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือก data register

Wire.write((40+i));

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// ขอข้อมูล 1 ไบต์

Wire.requestFrom(Addr, 1);

// อ่านข้อมูลขนาด 6 ไบต์

// xAccl lsb, xAccl msb, yAccl lsb, yAccl msb, zAccl lsb, zAccl msb

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

ล่าช้า (300);

// แปลงข้อมูล

int xAccl = ((ข้อมูล[1] * 256) + ข้อมูล[0]);

int yAccl = ((ข้อมูล[3] * 256) + ข้อมูล[2]);

int zAccl = ((ข้อมูล[5] * 256) + ข้อมูล[4]);

// ส่งออกข้อมูลไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรม

Serial.print("การเร่งความเร็วในแกน X: ");

Serial.println(xAccl);

Serial.print("การเร่งความเร็วในแกน Y: ");

Serial.println(yAccl);

Serial.print("การเร่งความเร็วในแกน Z: ");

Serial.println(zAccl);

ล่าช้า (300);

}

สิ่งที่คุณต้องทำคือเบิร์นโค้ดใน Arduino และตรวจสอบการอ่านของคุณบนพอร์ตอนุกรม ผลลัพธ์จะแสดงอยู่ในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

มาตรความเร่งเช่น H3LIS331DL ส่วนใหญ่จะพบแอปพลิเคชั่นในเกมและเปลี่ยนโปรไฟล์การแสดงผล โมดูลเซ็นเซอร์นี้ยังใช้ในระบบการจัดการพลังงานขั้นสูงสำหรับแอปพลิเคชันมือถือ H3LIS331DL เป็นเซ็นเซอร์เร่งความเร็วดิจิตอลแบบสามแกนซึ่งรวมเข้ากับตัวควบคุมการขัดจังหวะบนชิปอัจฉริยะที่ทริกเกอร์การเคลื่อนไหวบนชิป