Beschleunigungsmesser sind einzigartige elektromechanische Geräte, die Beschleunigungskräfte messen, z. B. 9,8 Meter pro Sekunde im Quadrat der Schwerkraft, die ständig an stationären Objekten wie Ihrem Computer ziehen. Tatsächlich haben Computerfirmen damit begonnen, Beschleunigungsmesser in Laptops zu installieren, um plötzliche freie Stürze zu erkennen und Festplatten abzuschalten, um sie vor Beschädigungen zu schützen. Obwohl dies komplexe Geräte sind, die hauptsächlich von Ingenieurstudenten und Technologieexperten verwendet werden, können Sie eine einfache Schaltung erstellen, um die Neigung und Beschleunigung Ihres Beschleunigungsmessers ziemlich einfach zu messen.
Schritte
Teil 1 von 3: Anschließen Ihres Beschleunigungsmessers an einen Mikrocontroller
Schritt 1. Verbinden Sie Ihren Beschleunigungsmesser mit einem Steckbrett
Steckbretter sind Geräte, die Schaltungen ohne Löten erstellen können. In diesem Fall verwenden Sie es, um Ihren Beschleunigungsmesser mit dem Mikrocontroller zu verbinden. Halten Sie den Beschleunigungsmesser so, dass die Stifte an der Unterseite nach unten zeigen. Drücken Sie nun die Pins vorsichtig in Ihr Steckbrett, so dass die Seite mit den Pins von Ihnen weg in Richtung Ihres Mikrocontrollers zeigt.
- Stellen Sie sicher, dass Ihr Mikrocontroller auf dem Kopf steht und sich direkt über Ihrem Steckbrett und Beschleunigungsmesser befindet.
- Kaufen Sie ein Mikrocontroller-Paket – wie das Arduino Uno Basic Starter Kit – das mit einem Mikrocontroller, einem Steckbrett und allen notwendigen Überbrückungsdrähten geliefert wird.
Schritt 2. Hängen Sie "X_OUT" an "A_O
" Stecken Sie ein Überbrückungskabel in das Loch im Steckbrett direkt über dem "X_OUT" -Pin Ihres Beschleunigungsmessers. Verbinden Sie von hier aus die andere Seite des Kabels mit dem Eingang mit der Bezeichnung "A0" Ihres Mikrocontrollers.
Der Eingang "A0" sollte sich oben links auf der Mikrocontrollerplatine befinden, wenn er auf den Kopf gestellt wird. Sie können seine Position erkennen, indem Sie überprüfen, ob der Markenname aufrecht oder auf dem Kopf steht
Schritt 3. Führen Sie "Y_OUT" bis "A_1
" Stecken Sie einen zweiten Überbrückungsdraht in das Loch im Steckbrett direkt über dem "Y_OUT" -Pin des Beschleunigungsmessers, der der erste links von "X_OUT" ist. Verbinden Sie nun das andere Ende des Kabels mit dem Eingang "A1" auf der Mikrocontroller-Platine.
Der „A1“-Eingang befindet sich auf dem Mikrocontroller-Board im umgedrehten Zustand direkt links neben dem „A0“-Eingang
Schritt 4. Verbinden Sie "Z_OUT" mit "A_2
" Stecken Sie Ihren dritten Überbrückungsdraht in das Loch im Steckbrett über dem "Z_OUT" -Pin Ihres Beschleunigungsmessers, der sich links vom "Y_OUT" -Pin befindet. Verbinden Sie von hier aus die andere Seite des Kabels mit dem Eingang "A2" auf der Mikrocontroller-Platine.
Der "A2"-Eingang befindet sich auf dem Mikrocontroller-Board links vom "A1"-Eingang, wenn er auf den Kopf gestellt wird
Schritt 5. Verbinden Sie "GND" mit "GND
" Verbinden Sie ein viertes Überbrückungskabel mit dem Steckbrettloch über dem "GND" -Pin Ihres Beschleunigungsmessers, der sich links vom "Z_OUT" -Anschluss befindet. Verbinden Sie das andere Ende des Kabels mit dem gleichen Eingang auf der Mikrocontroller-Platine.
Der „GND“-Eingang sollte sich bei auf dem Kopf stehenden Mikrocontroller-Board rechts neben den Eingängen A1 bis A5 befinden und ist normalerweise weiß markiert
Schritt 6. Verbinden Sie „VCC“mit der entsprechenden Spannung
Die Spannung an Ihrem Beschleunigungsmesser sollte mit dem Spannungseingang übereinstimmen, mit dem er auf Ihrer Mikrocontroller-Platine verbunden ist. Wenn Ihr Mikrocontroller beispielsweise 3,3 V hat, führen Sie ein Kabel vom Steckbrettloch über "VCC" - rechts vom "X_OUT" -Kabel - zum "3,3 V" -Eingang auf der Mikrocontroller-Platine.
Der Eingang "3,3 V" sollte sich rechts vom Eingang "GND" befinden, wenn der Mikrocontroller auf dem Kopf steht
Teil 2 von 3: Ein Skript einrichten
Schritt 1. Installieren Sie Arduino auf Ihrem Computer
Arduino ist die Open-Source-Software für Mikrocontroller-Boards, die verwendet wird, um Code von Ihrem Computer zu schreiben, hochzuladen und auf die physische Platine zu übertragen. Für Anfänger, die Beschleunigungsmesser verwenden, ist dies die beste Software. Arduino kann unter Windows, OS X oder Linux installiert werden.
Laden Sie Arduino hier herunter:
Schritt 2. Verbinden Sie Ihren Mikrocontroller mit Ihrem Computer
Ab sofort ist Ihr Mikrocontroller nur mit Ihrem Beschleunigungsmesser verbunden. Jetzt müssen Sie den Mikrocontroller an Ihren Computer anschließen, damit er die Daten von Ihrem Beschleunigungsmesser über den Mikrocontroller lesen kann. Verbinden Sie dazu den USB-Port Ihres Mikrocontrollers über ein Kabel mit Ihrem Computer.
Wenn Ihr Mikrocontroller nicht mit einem USB-Kabel geliefert wurde, kaufen Sie eines in einem Elektronikgeschäft, das lang genug ist, um von Ihrem Mikrocontroller zu Ihrem Computer zu laufen
Schritt 3. Laden Sie ein GitHub-Beschleunigungsmesser-Skript für Ihr Mikrocontroller-Board herunter
GitHub ist eine Ressource für verschiedene Arduino-Skriptpakete für ausgewählte Hardware. Wenn Sie beispielsweise einen MMA8452Q-Mikrocontroller verwenden, suchen Sie nach der "MMA8452Q-Bibliothek" und laden Sie sie herunter. Wenn Sie Arduino Uno verwenden, suchen Sie nach der entsprechenden Beschleunigungsmesser-Skriptbibliothek und laden Sie sie herunter.
- Sobald Sie die Datei über GitHub gefunden haben, klicken Sie auf „Klonen oder herunterladen“und dann auf „ZIP herunterladen“.
- Sie können Skripte aus jeder Ressource verwenden oder Ihre eigenen schreiben, aber GitHub ist die zuverlässigste Quelle für Anfänger.
Schritt 4. Installieren Sie die Mikrocontroller-Bibliothek in Arduino
Nachdem Sie die entsprechende Beschleunigungssensor-Bibliothek Ihres Mikrocontrollers heruntergeladen haben, öffnen Sie Arduino. Klicken Sie nun oben im Fenster auf die Registerkarte "Skizze" und wählen Sie dann "Bibliothek einschließen". Wählen Sie hier ". ZIP-Bibliothek hinzufügen" und klicken Sie dann auf die heruntergeladene Bibliothek.
Wenn Sie Ihre ZIP-Datei nicht finden können, suchen Sie auf Ihrem Computer nach dem Dateinamen
Schritt 5. Laden Sie Ihre Beschleunigungsmesser-Skizze in Arduino
Klicken Sie im Arduino-Fenster auf die Registerkarte "Datei" und bewegen Sie den Mauszeiger über "Beispiele". Wählen Sie nun die Beschleunigungsmesser-Skizze aus, die Sie heruntergeladen haben. Im Allgemeinen ist der Code zwischen Beschleunigungsmessergeräten ziemlich ähnlich. Es gibt jedoch geringfügige Unterschiede, die nur mit der angegebenen Hardware funktionieren.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Skript für Ihren Beschleunigungsmesser entwickelt wurde. Beispielsweise funktioniert ein Skript für den Beschleunigungsmesser ADXL337 wahrscheinlich nicht mit dem Beschleunigungsmesser ADXL377
Schritt 6. Laden Sie die Skizze auf Ihren Mikrocontroller hoch
Wählen Sie in Arduino "Tools", bewegen Sie den Mauszeiger über "Board" und wählen Sie Ihre Mikrocontroller-Platine aus. Wählen Sie von hier aus den seriellen Port Ihres Boards aus, indem Sie auf "Tools" und dann auf "Serial Port" klicken - es ist wahrscheinlich COM3 oder höher. Um dies zu überprüfen, trennen Sie Ihr Board und öffnen Sie das Menü erneut - der Eintrag, der verschwunden ist, ist der Mikrocontroller-Board-Port. Schließen Sie nun das Board wieder an und wählen Sie diesen Port aus. Klicken Sie abschließend auf die Schaltfläche Hochladen oder drücken Sie Cmd+U für Mac OS X oder Strg+U für Windows.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Mikrocontroller über ein USB-Kabel mit Ihrem Computer verbunden ist, bevor Sie Ihre Skizze hochladen
Teil 3 von 3: Bedienung Ihres Beschleunigungsmessers
Schritt 1. Neigen Sie den Beschleunigungsmesser nach links und rechts, um den Wert der x-Achse zu ändern
Nimm das Steckbrett und kippe es nach links. Da der Beschleunigungsmesser nun die Schwerkraft entlang dieser Achse spürt, wird der x-Wert kleiner. Neigen Sie nun den Beschleunigungsmesser nach rechts, um den x-Achsen-Wert zu erhöhen.
- Denken Sie daran, dass die Werte die richtige Beschleunigung darstellen, die das Objekt auf einer bestimmten Achse erfährt – in diesem Fall der x-Achse.
- Die Werte sind in g-Zahl (g)-Einheiten angegeben. Ein g entspricht 9,8 Metern pro Quadratsekunde.
Schritt 2. Neigen Sie den Beschleunigungsmesser nach hinten und vorne, um den Y-Achsen-Wert zu ändern
Wenn Sie den Beschleunigungsmesser nach hinten zu sich hin neigen, verringert sich der Wert der y-Achse. Umgekehrt, wenn Sie es nach vorne neigen, um den Y-Achsen-Wert zu erhöhen.
Verwenden Sie immer das Steckbrett, um den Beschleunigungsmesser zu neigen. Wenn Sie den Beschleunigungsmesser direkt greifen, kann er sich beim Bewegen lösen
Schritt 3. Heben Sie den Beschleunigungsmesser nach oben und unten, um den Z-Achsen-Wert zu ändern
Da die Schwerkraft beim Anheben des Beschleunigungsmessers zunimmt, erhöht sich der Wert der Z-Achse. Wenn Sie den Z-Achsen-Wert verringern möchten, verringern Sie den Beschleunigungsmesser.
