概述

ADXL345是一款低功耗，三軸MEMS加速度計(jì)模塊，具有I2C和SPI接口。這些模塊的Adafruit Breakout板載板載3.3v電壓調(diào)節(jié)和電平轉(zhuǎn)換功能，使其易于與Arduino等5v微控制器接口。

ADXL345具有4個靈敏度范圍，從+/- 2G到+/- 16G。它支持10Hz到3200Hz的輸出數(shù)據(jù)速率。

工作原理：

MEMS-微型機(jī)電系統(tǒng)傳感器由硅晶片上的微機(jī)械結(jié)構(gòu)組成。該結(jié)構(gòu)由多晶硅彈簧懸掛，當(dāng)在X，Y和/或Z軸上受到加速度時(shí)，它可以在任何方向上平滑偏轉(zhuǎn)。撓曲會導(dǎo)致固定板和連接到懸掛結(jié)構(gòu)的板之間的電容發(fā)生變化。每個軸上的電容變化都會轉(zhuǎn)換為與該軸上的加速度成比例的輸出電壓。

組裝和接線

該板隨附所有預(yù)焊接的表面貼裝組件。隨附的接頭板可以焊接，以便在面包板上或帶有0.1英寸連接器的情況下方便使用。但是，對于承受極高加速度，沖擊或振動的應(yīng)用，建議使用鎖定連接器或直接焊接。

組裝：

放置標(biāo)頭：如有必要，將標(biāo)頭切成適當(dāng)大小，然后插入標(biāo)頭-

添加分組討論：對齊分組討論板并將其放在面包板上的排針上。

然后焊接！請務(wù)必焊接所有引腳以確保良好的電氣接觸。

I2C接線： ADXL345分支的I2C地址為0x53。只要每個設(shè)備具有唯一的地址，它就可以與其他I2C設(shè)備共享I2C總線。 I2C通信僅需要4個連接：

GND-》 GND

VIN-》 + 5v

SDA-》 SDA（“經(jīng)典Arduino”上的模擬4）

SCL-》 SCL（“經(jīng)典Arduinos”上的模擬5）

Adafruit分支具有電平轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)電路因此您可以從3-5V供電，并為i2c使用3V或5V邏輯電平

編程和校準(zhǔn)

：下載并安裝ADXL345庫。如果尚未安裝Adafruit Sensor庫，您還將需要它。

本指南將幫助您完成安裝過程。

測試：點(diǎn)擊“文件-》示例-》 Adafruit_ADXL345-》 sensortest”以從庫中加載示例草圖。

然后單擊編譯/上傳按鈕進(jìn)行編譯并將草圖上傳到Arduino。您應(yīng)該看到類似于以下的輸出。觀察移動木板時(shí)值的變化。

校準(zhǔn)： ADXL芯片在出廠時(shí)已校準(zhǔn)精度足以滿足大多數(shù)用途。對于要求更高精確度的關(guān)鍵應(yīng)用，您可能希望自己重新校準(zhǔn)傳感器。

校準(zhǔn)不會改變傳感器的輸出。但是它告訴您在每個軸上的兩個方向上，已知的穩(wěn)定參考力所對應(yīng)的傳感器輸出。知道這一點(diǎn)后，您可以根據(jù)傳感器讀數(shù)計(jì)算出校正后的輸出。

重力作為校準(zhǔn)參考加速度可以以重力或“ G”為單位進(jìn)行測量，其中1G表示在地球表面的重力。重力是一個相對穩(wěn)定的力，可以為地面住宅的接地提供方便和可靠的校準(zhǔn)參考。

校準(zhǔn)方法：要將傳感器校準(zhǔn)為重力參考，需要確定每個軸與重力拉力軸精確對齊時(shí)的傳感器輸出。實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量校準(zhǔn)使用精密定位夾具。這里描述的方法很簡單，僅用一塊木頭就能獲得令人驚訝的良好結(jié)果。

安裝傳感器：首先將傳感器牢固地安裝到模塊或盒子上。只要所有側(cè)面成直角，大小都不重要。只要是相當(dāng)堅(jiān)硬的材料就不重要。

加載校準(zhǔn)草圖：加載并運(yùn)行下面的校準(zhǔn)草圖。打開串行監(jiān)視器，等待提示。

將模塊定位：

將模塊放置在堅(jiān)固的平面上，例如堅(jiān)固的桌子上。在串行監(jiān)視器中鍵入一個字符，然后按回車鍵。草圖將對該軸進(jìn)行測量并打印結(jié)果。

重新放置塊：旋轉(zhuǎn)塊，使桌子的另一側(cè)平坦，然后鍵入另一個鍵來測量該軸。

重復(fù)： 對塊的所有六個側(cè)面重復(fù)以測量每個軸的正向和負(fù)向。

（提示：） 用于被分線板和/或電線遮擋的側(cè)面，將方塊按在桌子底部，同時(shí)

校準(zhǔn)結(jié)果：一旦對所有六個面都進(jìn)行了采樣，串行監(jiān)視器中打印的值將代表每個軸上+/- 1G力的實(shí)際測量值。這些值可用于重新縮放讀數(shù)以提高準(zhǔn)確性。

校準(zhǔn)草圖：

下載：文件

復(fù)制代碼

#include

#include

#include

/* Assign a unique ID to this sensor at the same time */

Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified（12345）;

float AccelMinX = 0;

float AccelMaxX = 0;

float AccelMinY = 0;

float AccelMaxY = 0;

float AccelMinZ = 0;

float AccelMaxZ = 0;

void setup（void）

{

Serial.begin（9600）;

Serial.println（“ADXL345 Accelerometer Calibration”）;

Serial.println（“”）;

/* Initialise the sensor */

if（！accel.begin（））

{

/* There was a problem detecting the ADXL345 。。. check your connections */

Serial.println（“Ooops， no ADXL345 detected 。。. Check your wiring！”）;

while（1）;

}

}

void loop（void）

{

Serial.println（“Type key when ready.。。”）;

while （！Serial.available（））{} // wait for a character

/* Get a new sensor event */

sensors_event_t accelEvent;

accel.getEvent（&accelEvent）;

if （accelEvent.acceleration.x 《 AccelMinX） AccelMinX = accelEvent.acceleration.x;

if （accelEvent.acceleration.x 》 AccelMaxX） AccelMaxX = accelEvent.acceleration.x;

if （accelEvent.acceleration.y 《 AccelMinY） AccelMinY = accelEvent.acceleration.y;

if （accelEvent.acceleration.y 》 AccelMaxY） AccelMaxY = accelEvent.acceleration.y;

if （accelEvent.acceleration.z 《 AccelMinZ） AccelMinZ = accelEvent.acceleration.z;

if （accelEvent.acceleration.z 》 AccelMaxZ） AccelMaxZ = accelEvent.acceleration.z;

Serial.print（“Accel Minimums： ”）; Serial.print（AccelMinX）; Serial.print（“ ”）;Serial.print（AccelMinY）; Serial.print（“ ”）; Serial.print（AccelMinZ）; Serial.println（）;

Serial.print（“Accel Maximums： ”）; Serial.print（AccelMaxX）; Serial.print（“ ”）;Serial.print（AccelMaxY）; Serial.print（“ ”）; Serial.print（AccelMaxZ）; Serial.println（）;

while （Serial.available（））

{

Serial.read（）; // clear the input buffer

}

} #include

#include

#include

/* Assign a unique ID to this sensor at the same time */

Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified（12345）;

float AccelMinX = 0;

float AccelMaxX = 0;

float AccelMinY = 0;

float AccelMaxY = 0;

float AccelMinZ = 0;

float AccelMaxZ = 0;

void setup（void）

{

Serial.begin（9600）;

Serial.println（“ADXL345 Accelerometer Calibration”）;

Serial.println（“”）;

/* Initialise the sensor */

if（！accel.begin（））

{

/* There was a problem detecting the ADXL345 。。. check your connections */

Serial.println（“Ooops， no ADXL345 detected 。。. Check your wiring！”）;

while（1）;

}

}

void loop（void）

{

Serial.println（“Type key when ready.。?！保?

while （！Serial.available（））{} // wait for a character

/* Get a new sensor event */

sensors_event_t accelEvent;

accel.getEvent（&accelEvent）;

if （accelEvent.acceleration.x 《 AccelMinX） AccelMinX = accelEvent.acceleration.x;

if （accelEvent.acceleration.x 》 AccelMaxX） AccelMaxX = accelEvent.acceleration.x;

if （accelEvent.acceleration.y 《 AccelMinY） AccelMinY = accelEvent.acceleration.y;

if （accelEvent.acceleration.y 》 AccelMaxY） AccelMaxY = accelEvent.acceleration.y;

if （accelEvent.acceleration.z 《 AccelMinZ） AccelMinZ = accelEvent.acceleration.z;

if （accelEvent.acceleration.z 》 AccelMaxZ） AccelMaxZ = accelEvent.acceleration.z;

Serial.print（“Accel Minimums： ”）; Serial.print（AccelMinX）; Serial.print（“ ”）;Serial.print（AccelMinY）; Serial.print（“ ”）; Serial.print（AccelMinZ）; Serial.println（）;

Serial.print（“Accel Maximums： ”）; Serial.print（AccelMaxX）; Serial.print（“ ”）;Serial.print（AccelMaxY）; Serial.print（“ ”）; Serial.print（AccelMaxZ）; Serial.println（）;

while （Serial.available（））

{

Serial.read（）; // clear the input buffer

}

}

典型校準(zhǔn)輸出：

下載：文件

復(fù)制代碼

ADXL345 Accelerometer Calibration

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 -0.24

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 -0.24

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： -1.18 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

ADXL345 Accelerometer Calibration

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 0.00

Accel Maximums： 0.12 0.20 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 -0.24

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 0.00 -0.24

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： 0.00 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

Accel Minimums： -1.18 -1.22 -0.27

Accel Maximums： 0.12 1.37 1.14

Type key when ready.。。

校準(zhǔn)草圖的結(jié)果可用于進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)，如下所述：兩點(diǎn)校準(zhǔn)

庫參考

構(gòu)造函數(shù)： Adafruit_ADXL345（int32_t sensorID = -1）

構(gòu)造ADXL345設(shè)備驅(qū)動程序?qū)ο蟮膶?shí)例。 “ sensorID”是設(shè)備標(biāo)識符。每次調(diào)用getEvent（）時(shí)，它將在sensor_event中返回它。 sensorID對驅(qū)動程序或設(shè)備的操作沒有影響，但是在管理具有多個傳感器的系統(tǒng)中的傳感器事件時(shí)很有用。

Initialization（） bool begin（void ）

begin（）函數(shù)初始化與設(shè)備的通信。如果成功連接到ADXL345，則返回值為‘true’。

傳感器詳細(xì)信息： void getSensor（sensor_t *）;

getSensor（）函數(shù)返回有關(guān)傳感器的基本信息。有關(guān)sensor_t結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息，請參閱Adafruit Sensor Library的自述文件。

獲取并設(shè)置操作范圍： void setRange（range_t range）

setRange（）函數(shù)設(shè)置傳感器的工作范圍。較高的值將具有較寬的測量范圍。較低的值將具有更高的靈敏度。

有效范圍常數(shù)為：

ADXL345_RANGE_16_G

ADXL345_RANGE_8_G

ADXL345_RANGE_4_G

ADXL345_RANGE_2_G （默認(rèn)值）

range_t getRange（void）;

getRange（）函數(shù)返回由setRange（）設(shè)置的當(dāng)前工作范圍

獲取和設(shè)置數(shù)據(jù)速率： void setDataRate（dataRate_t dataRate）;

setDataRate（）函數(shù)設(shè)置傳感器輸出更新的速率。高于100 Hz的速率將顯示增加的噪聲。低于6.25 Hz的速率將對溫度變化更加敏感。有關(guān)詳細(xì)信息，請參見數(shù)據(jù)表。

有效數(shù)據(jù)速率常數(shù)為：

ADXL345_DATARATE_3200_HZ

ADXL345_DATARATE_1600_HZ

ADXL345_DATARATE_800_HZ

ADXL345_DATARATE_400_HZ

ADXL345_DATARATE_200_HZ

ADXL345_DATARATE_100_HZ

ADXL345_DATARATE_50_HZ

ADXL345_DATARATE_25_HZ

ADXL345_DATARATE_12_5_HZ

ADXL345_DATARATE_6_25HZ

ADXL345_DATARATE_3_13_HZ

ADXL345_DATARATE_1_56_HZ

ADXL345_DATARATE_0_78_HZ

ADXL345_DATARATE_0_39_HZ

ADXL345_DATARATE_0_20_HZ

ADXL345_DATARATE_0_10_HZ （默認(rèn)值）

dataRate_t getDataRate（void）;

getDataRate （）函數(shù)返回由setDataRate（）設(shè)置的當(dāng)前數(shù)據(jù)速率。

讀取傳感器事件： void getEvent（sensors_event_t *）;

getEvent（）函數(shù)以sensor_event的形式返回下一個可用的讀數(shù)。 sensor_event包含傳遞給構(gòu)造函數(shù)的sensor_id以及來自加速度計(jì)的X，Y和Z軸讀數(shù)。有關(guān)sensor_events的更多信息，請參見Adafruit Sensor Library的自述文件。

Python和CircuitPython

很容易將ADXL343或ADXL345與Python和CircuitPython以及Adafruit CircuitPython ADXL34x模塊結(jié)合使用。此模塊使您可以輕松編寫Python代碼，以讀取中斷中的加速度，敲擊，運(yùn)動等信息。

您可以將此傳感器與任何CircuitPython微控制器板或具有GPIO和Python的計(jì)算機(jī)配合使用，謝謝。到我們的CircuitPython-for-Python兼容性庫Adafruit_Blinka。

ADXL343和ADXL345略有不同，但是芯片基本相同。此頁面包括每個接線圖的不同接線圖。除了初始化適當(dāng)?shù)男酒猓瑑烧叩拇a都相同！

CircuitPython微控制器接線

首先，完全按照上一頁中的說明接線。以下是將ADXL343連接到Feather M0的示例：

將羽毛上的 SCL 連接到ADXL343

上的 SCL

將羽毛上的 SDA 連接到ADXL343上的 SDA

將羽毛上的 GND 連接到 ADXL343上的GND

將羽毛上的 3.3V 連接到ADXL343

上的 VIN div》

下面是將ADXL345連接到羽毛M0的示例：

上的 VIN

將羽毛上的 SCL 連接到 ADXL345上的SCL

Connect SDA 羽毛上的ong》到ADXL345中的 SDA

將羽毛上的 GND 連接到ADXL345上的 GND

將羽毛上的 3.3V 連接到ADXL345

Python計(jì)算機(jī)接線

您可以使用的數(shù)十款Linux計(jì)算機(jī)/主板，我們將顯示Raspberry Pi的接線。對于其他平臺，請?jiān)L問Linux上的CircuitPython指南，以了解您的平臺是否受支持。

下圖顯示了連接到ADXL343的Raspberry Pi：

Connect SCL 在ADXL343上將RPi鏈接到 SCL

在RXL上將RPi鏈接到 SDA

將Rpi上的 GND 連接到ADXL343上的 GND

將Rpi上的 3.3V 連接到 ADXL343上的VIN

下圖顯示了連接到ADXL345的Raspberry Pi：

連接 SCL 到ADXL345上的 SCL

將RPi上的 SDA 連接到 SDA 將RPi上的ADXL345

連接 GND 中的音頻連接到ADXL345

Connect 3.3V 中的 GND 》在RPi上為 VIN 在ADXL345上

庫安裝

您需要在CircuitPython板上安裝Adafruit CircuitPython ADXL34x庫。

首先請確保您的電路板正在運(yùn)行最新版本的Adafruit CircuitPython。

接下來，您需要安裝必要的庫以使用硬件-仔細(xì)按照以下步驟查找并安裝這些庫來自Adafruit的CircuitPython庫捆綁包。我們的CircuitPython入門指南上有一個很棒的頁面，說明如何安裝庫捆綁包。

對于諸如Trinket M0或Gemma M0的非表達(dá)板，您需要從捆綁包中手動安裝必要的庫：

adafruit_adxl34x.mpy

adafruit_bus_device

在繼續(xù)之前，請確保您的板的lib文件夾或根文件系統(tǒng)已復(fù)制 adafruit_adxl34x.mpy 和 adafruit_bus_device 文件和文件夾。 p》

下一步連接到開發(fā)板的串行REPL，因此您在CircuitPython 》》》 提示符下。

ADXL34x庫的Python安裝

您需要安裝 Adafruit_Blinka 庫在Python中提供CircuitPython支持。這可能還需要在您的平臺上啟用I2C并驗(yàn)證您正在運(yùn)行Python3。由于每個平臺都有所不同，并且Linux經(jīng)常更改，請?jiān)L問Linux上的CircuitPython指南以準(zhǔn)備好您的計(jì)算機(jī)！

完成后，從命令行運(yùn)行以下命令：

sudo pip3 install adafruit-circuitpython-adxl34x

如果您的默認(rèn)Python是版本3，則可能需要改為運(yùn)行“ pip”。只要確保您不嘗試在Python 2.x上使用CircuitPython，就不支持它！

CircuitPython和Python的用法

為演示突破的用法，我們將對其進(jìn)行初始化，并從開發(fā)板的Python REPL中讀取加速度以及更多信息。

運(yùn)行以下代碼以導(dǎo)入必要的模塊并創(chuàng)建I2C對象：

下載：文件

復(fù)制代碼

import time

import board

import busio

import adafruit_adxl34x

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA） import time

import board

import busio

import adafruit_adxl34x

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

如果您使用的是 ADXL343 ，運(yùn)行以下命令以使用中斷初始化I2C連接：

下載：文件

復(fù)制代碼

accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL343（i2c） accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL343（i2c）

如果您使用的是 ADXL345 ，請運(yùn)行以下使用中斷初始化I2C連接：

下載：文件

復(fù)制代碼

accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL345（i2c） accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL345（i2c）

現(xiàn)在，您可以使用以下任意一種方法從突破中讀取值并啟用突破功能：

加速-x，y和z軸上的加速度值

enable_motion_detection -啟用運(yùn)動檢測。允許設(shè)置閾值。閾值默認(rèn)為18。

enable_tap_detection -啟用點(diǎn)擊檢測。允許單次或兩次點(diǎn)擊檢測。

enable_freefall_detection -啟用自由落體檢測。允許設(shè)置閾值和時(shí)間。閾值默認(rèn)為10，時(shí)間默認(rèn)為25。

事件-用于在啟用運(yùn)動檢測，敲擊檢測和自由落體檢測時(shí)讀取事件。需要指定要嘗試讀取的事件。

要打印加速度值：

下載：文件

復(fù)制代碼

while True：

print（accelerometer.acceleration）

time.sleep（0.2） while True：

print（accelerometer.acceleration）

time.sleep（0.2）

這就是使用CircuitPython從ADXL343和ADXL345讀取加速度值的全部內(nèi)容！

完整示例代碼

下載：Project Zip 或 adxl34x_simpletest.py | 在Github上查看

復(fù)制代碼

import time

import board

import busio

import adafruit_adxl34x

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

# For ADXL343

accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL343（i2c）

# For ADXL345

# accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL345（i2c）

while True：

print（“%f %f %f” % accelerometer.acceleration）

time.sleep（0.2）

import time

import board

import busio

import adafruit_adxl34x

i2c = busio.I2C（board.SCL， board.SDA）

# For ADXL343

accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL343（i2c）

# For ADXL345

# accelerometer = adafruit_adxl34x.ADXL345（i2c）

while True：

print（“%f %f %f” % accelerometer.acceleration）

time.sleep（0.2）

運(yùn)動，輕擊和自由落落

有一些啟用和使用運(yùn)動，輕擊和自由落落的示例在GitHub上：

在ADXL343和ADXL345上進(jìn)行運(yùn)動檢測

在ADXL343和ADXL345上進(jìn)行抽頭檢測

在ADXL343和ADXL345上進(jìn)行自由落體檢測

將任何文件另存為CircuitPython板上的 code.py ，或從Python運(yùn)行在您的Linux計(jì)算機(jī)上進(jìn)行REPL，以進(jìn)行嘗試。

下載

文件

ADXL345數(shù)據(jù)表

Adafruit Fritzing庫中的Fritzing對象

GitHub上的EagleCAD PCB文件

示意圖和構(gòu)造打印

責(zé)任編輯：wv