قياس التسارع باستخدام H3LIS331DL و Arduino Nano: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

H3LIS331DL ، مقياس تسارع خطي منخفض الطاقة وعالي الأداء ثلاثي المحاور ينتمي إلى عائلة "نانو" ، مع واجهة تسلسلية رقمية I²C. يحتوي H3LIS331DL على مقاييس كاملة يمكن اختيارها من قبل المستخدم تبلغ ± 100 جم / ± 200 جم / ± 400 جم وهي قادرة على قياس التسارع بمعدلات بيانات الإخراج من 0.5 هرتز إلى 1 كيلو هرتز. H3LIS331DL مضمون للعمل في نطاق درجة حرارة ممتدة من -40 درجة مئوية إلى +85 درجة مئوية.

سنقوم في هذا البرنامج التعليمي بشرح تفاعل H3LIS331DL مع Arduino Nano.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة:

تشمل المواد التي نحتاجها لتحقيق هدفنا مكونات الأجهزة التالية:

1. H3LIS331DL

2. اردوينو نانو

3. كابل I2C

4. I2C Shield لاردوينو نانو

الخطوة 2: ربط الأجهزة:

يشرح قسم توصيل الأجهزة بشكل أساسي اتصالات الأسلاك المطلوبة بين المستشعر واردوينو نانو. يعد التأكد من التوصيلات الصحيحة ضرورة أساسية أثناء العمل على أي نظام للإخراج المطلوب. إذن ، الاتصالات المطلوبة هي كما يلي:

سيعمل H3LIS331DL على I2C. فيما يلي مثال على مخطط الأسلاك ، يوضح كيفية توصيل كل واجهة من أجهزة الاستشعار.

خارج الصندوق ، تم تكوين اللوحة لواجهة I2C ، لذلك نوصي باستخدام هذا التوصيل إذا كنت غير مدرك. كل ما تحتاجه هو أربعة أسلاك!

مطلوب أربعة اتصالات فقط دبابيس Vcc و Gnd و SCL و SDA ويتم توصيلها بمساعدة كابل I2C.

هذه الوصلات موضحة في الصور أعلاه.

الخطوة الثالثة: كود اردوينو لقياس التسارع:

لنبدأ بكود اردوينو الآن.

أثناء استخدام وحدة الاستشعار مع اردوينو ، نقوم بتضمين مكتبة Wire.h. تحتوي مكتبة "Wire" على الوظائف التي تسهل اتصال i2c بين المستشعر ولوحة اردوينو.

يتم تقديم كود اردوينو بالكامل أدناه لراحة المستخدم:

#يشمل

// H3LIS331DL عنوان I2C هو 0x18 (24)

#define Addr 0x18

الإعداد باطل()

{

// تهيئة اتصال I2C باعتباره MASTER

Wire.begin () ؛

// تهيئة الاتصال التسلسلي ، اضبط معدل الباود = 9600

Serial.begin (9600) ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد سجل التحكم 1

Wire.write (0x20) ؛

// تمكين المحور X ، Y ، Z ، وضع التشغيل ، معدل إخراج البيانات 50 هرتز

Wire.write (0x27) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد سجل التحكم 4

Wire.write (0x23) ؛

// تعيين النطاق الكامل ، +/- 100 جرام ، التحديث المستمر

Wire.write (0x00) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

تأخير (300) ؛

}

حلقة فارغة()

{

بيانات int غير الموقعة [6] ؛

لـ (int i = 0 ؛ i <6 ؛ i ++)

{

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

// حدد سجل البيانات

Wire.write ((40 + i)) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

// طلب 1 بايت من البيانات

Wire.request From (Addr، 1) ؛

// قراءة 6 بايت من البيانات

// xAccl lsb و xAccl msb و yAccl lsb و yAccl msb و zAccl lsb و zAccl msb

إذا (Wire.available () == 1)

{

البيانات = Wire.read () ؛

}

}

تأخير (300) ؛

// تحويل البيانات

int xAccl = ((data [1] * 256) + data [0]) ؛

int yAccl = ((data [3] * 256) + data [2]) ؛

int zAccl = ((data [5] * 256) + data [4]) ؛

// إخراج البيانات إلى الشاشة التسلسلية

Serial.print ("تسريع في المحور X:") ؛

Serial.println (xAccl) ؛

Serial.print ("تسريع في المحور ص:") ؛

Serial.println (yAccl) ؛

Serial.print ("تسريع في المحور Z:") ؛

Serial.println (zAccl) ؛

تأخير (300) ؛

}

كل ما عليك فعله هو نسخ الكود في اردوينو والتحقق من قراءاتك على المنفذ التسلسلي ، يظهر الإخراج في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التطبيقات:

تجد مقاييس التسارع مثل H3LIS331DL تطبيقاتها في الغالب في الألعاب وتغيير ملف تعريف العرض. يتم استخدام وحدة الاستشعار هذه أيضًا في نظام إدارة الطاقة المتقدم لتطبيقات الهاتف المحمول. H3LIS331DL عبارة عن مستشعر تسريع رقمي ثلاثي المحاور مدمج مع وحدة تحكم المقاطعة الذكية على الرقاقة.