Arduino 加速度计

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

在本主题中,我们将讨论一个基于加速度计的项目。该值将从一系列加速度计中读取,并在Arduino IDE的串行监视器中接收。这意味着数据将被读取并通过串行端口接收。

我们将使用一个三轴加速度计,它为每个轴提供加速度作为独立引脚的模拟电压。

我们将使用 ADXL3xx 加速度计系列。例如,ADXL320、ADXL322、ADXL321、ADXL335 等。

在这个项目中,我们将使用 ADXL335 加速度计。

什么是加速度计?

加速度计是一种能够以加速度的形式检测运动变化的设备。它还可以测量结构的振动。

加速度被定义为速度随时间的变化。

运动传感器存在于加速度计内部。

加速度计如何工作?

加速度(运动变化)或振动会产生力,导致压电材料受到应力。它内部存在的微观晶体结构会从应力中产生电压。加速度计解释这个电压。然后,该电压用于确定方向和速度。

加速度计的用途

加速度计的用途如下

  • 由于存在运动传感器,它被用于检测地震。
  • 它存在于笔记本电脑上,可以保护硬盘驱动器免受损坏。
  • 它被用于创建自定义项目。
  • 它可以确定物体的运动(上坡等)。

ADXL335 加速度计

ADXL335 的结构如下所示

Arduino Accelerometer

三个轴(X轴、Y轴和Z轴)的位置将根据 ADXL335 加速度计的位置而改变。

如果我们以不同的位置握住电路板,三个轴的方向也会改变。朝特定方向移动电路板将导致相应轴的电压发生变化。我们可以在 Arduino 上测量变化的电压。

当我们向上且平放电路板时,Z 轴上将出现测量的加速度 9.8m/s^2

它也被称为重力。 这里,

1.0G = 9.8m/s^2

其中,

G 是由于地球重力引起的加速度。

ADXL335 加速度计的灵敏度是

s = 0.33V/G.

每个 ADC(模数转换器)单元的重力是

Arduino Accelerometer

这是因为传感器需要 3.3V 才能工作。

静止的加速度计将读取其最大模拟电压的一半。

注意:一些加速度计在 5V 电压下工作,而另一些在 3.3V 电压下工作。我们需要确保电压,因为 3.3V 加速度计可能会被 5V 电源损坏。

让我们开始这个项目。

所需硬件

该项目所需的组件如下所示

  • 1 个 ADXL335 加速度计
  • 1 个 Arduino UNO R3

原则

我们可以直接将加速度计插入 Arduino。 这是因为加速度计以最小电流运行。

Arduino UNO 有六个模拟引脚。三个模拟引脚将连接到 Vcc、自检和接地引脚。其他三个模拟引脚将用于读取加速度计的模拟输出。

结构

该项目的结构如下所示

Arduino Accelerometer

关系

下面解释了上述项目的连接

  • 将加速度计的 X 连接到 Arduino 板的模拟引脚 A3。
  • 将加速度计的 Y 连接到 Arduino 板的模拟引脚 A2。
  • 将加速度计的 X 连接到 Arduino 板的模拟引脚 A1。
  • 将加速度计的 Vcc 连接到 Arduino 板的模拟引脚 A5。
  • 将加速度计的 GND 连接到 Arduino 板的模拟引脚 A4。
  • 将加速度计的 ST 连接到 Arduino 板的模拟引脚 Ao。

Sketch

我们将把代码上传到连接了加速度计的 Arduino。 可以在 Arduino IDE 中的串行监视器上清楚地看到输出。

请看下面的代码