การวัดความเร่งโดยใช้ H3LIS331DL และอนุภาคโฟตอน: 4 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

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 เราจะสาธิตการเชื่อมต่อของ H3LIS331DL กับอนุภาคโฟตอน

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. H3LIS331DL

2. อนุภาคโฟตอน

3. สายเคเบิล I2C

4. เกราะป้องกัน I2C สำหรับโฟตอนอนุภาค

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และโฟตอนของอนุภาค 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: รหัสสำหรับการวัดความเร่ง:

เริ่มต้นด้วยรหัสอนุภาคตอนนี้

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี application.h และ spark_wiring_i2c.h "application.h" และไลบรารี spark_wiring_i2c.h มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซ็นเซอร์และอนุภาค

รหัสอนุภาคทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#รวม

#รวม

// ที่อยู่ H3LIS331DL I2C คือ 0x18(24)

#define แอดเดอร์ 0x18

int xAccl = 0, yAccl = 0, zAccl = 0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// ตั้งค่าตัวแปร

Particle.variable("i2cdevice", "H3LIS331DL");

Particle.variable("xAccl", xAccl);

Particle.variable("yAccl", yAccl);

Particle.variable("zAccl", zAccl);

// 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 + ผม));

// 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]);

ถ้า(xAccl > 32767)

{

xAccl -= 65536;

}

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

ถ้า(yAccl > 32767)

{

yAccl -= 65536;

}

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

ถ้า(zAccl > 32767)

{

zAccl -= 65536;

}

// ส่งออกข้อมูลไปยังแดชบอร์ด

Particle.publish("ความเร่งในแกน X คือ:", String(xAccl));

Particle.publish("ความเร่งในแกน Y คือ:", สตริง (yAccl));

Particle.publish("ความเร่งในแกน Z คือ:", สตริง (zAccl));

ล่าช้า (300);

}

ฟังก์ชัน Particle.variable() สร้างตัวแปรเพื่อเก็บเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ และฟังก์ชัน Particle.publish() จะแสดงเอาต์พุตบนแดชบอร์ดของไซต์

เอาต์พุตเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบนสำหรับการอ้างอิงของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

มาตรความเร่งเช่น H3LIS331DL ส่วนใหญ่จะพบแอปพลิเคชั่นในเกมและเปลี่ยนโปรไฟล์การแสดงผล โมดูลเซ็นเซอร์นี้ยังใช้ในระบบการจัดการพลังงานขั้นสูงสำหรับแอปพลิเคชันมือถือ H3LIS331DL เป็นเซ็นเซอร์เร่งความเร็วดิจิตอลแบบสามแกนซึ่งรวมเข้ากับตัวควบคุมการขัดจังหวะบนชิปอัจฉริยะที่ทริกเกอร์การเคลื่อนไหวบนชิป