В некоторых проектах, особенно в мобильных, с использованием каких-либо дисплеев и экранов зачастую нужно реализовать поворот изображения в соответствии с положением дисплея относительно плоскости земли. Это вполне легко можно реализовать с помощью акселерометра, который будет определять вектор свободного падения, а все данные будут обрабатываться в микроконтроллере.
Для точного измерения ускорения важно создать соответствующую механическую связь между акселерометром и контролируемой системой. В этой статье мы рассмотрим различные способы крепления акселерометра к тестируемому устройству.
Сенсорный модуль MPU6050 состоит из акселерометра и гироскопа в одной микросхеме. Он содержит 16 битный АЦП для каждого канала. Таким образом, он может считывать данные по каналам осей x, y и z одновременно. Датчик использует I2C-шину для взаимодействия с Arduino или любым другим микроконтроллером. Сенсорный модуль MPU-6050 используется во многих приложениях, таких как дроны, роботы, датчики движения.
В сегодняшней статье мы собираемся связать акселерометр и гироскоп MPU6050 с ESP32 и выводить предоставляемые значения об ускорении и угловой скорости через веб-сервер.
Фитнес-браслеты становятся очень популярными в наши дни, они не только подсчитывают шаги, но и отслеживают количество сожженных калорий, отображают частоту сердечных сокращений, показывают время и многое другое. И эти устройства Интернета вещей (IoT) синхронизируются с облаком, так что вы можете легко получить всю историю вашей физической активности на смартфоне.
Шагомеры – это устройства, которые реализуют часть функционала фитнес-гаджетов и используются только для подсчета шагов. Итак, в этом уроке мы собираемся создать простой и дешевый шагомер, используя Arduino и акселерометр. Этот шагомер будет подсчитывать количество шагов и отображать их на ЖК-модуле 16x2.
Интернет вещей (IoT) является на сегодняшний день одной из самых обсуждаемых тем в отраслях, так или иначе связанных с электроникой. Интернет Вещей коренным образом изменит то, как новые и старые отрасли будут вести бизнес, а также, возможно, изменит нашу повседневную жизнь.
Но для эффективной организации Интернета вещей нужны качественные компоненты. И одним из производителей таких качественных компонентов для IoT заслуженно считается компания Analog Devices. В данном материале мы рассмотрим, пожалуй, лучшие решения из ассортимента Analog Devices для организации Интернета вещей.
Иногда говорят: «Профилактика лучше лечения». Это утверждение отлично подходит для событий, вероятность которых довольно высока. Землетрясение, особенно в некоторых сейсмоопасных районах земного шара, является одним из таких бедствий, которое приходит как злая судьба и сметает драгоценные человеческие жизни и инфраструктуру, это непредсказуемое разрушительное явление, но по крайней мере мы можем принять меры для сведения к минимуму неблагоприятного воздействия его последствий. При этом новейшие технологии играют жизненно важную роль.
В данном материале представлен проект устройства мониторинга сейсмоактивности, которое может сообщить о землетрясении за некоторое время до его начала. Для достижения наших целей используются плата Arduino и высокочувствительный акселерометр ADXL335.
Сегодня акселерометры находят широкое применение в навигационных устройствах, смартфонах, спортивных принадлежностях, робототехнике игрушках и т.п. Они позволяют измерять ускорение, которое является первой производной по скорости и второй производной по пути. Это значит, что с помощью одного такого инерциального датчика можно узнать не только ускорение объекта, но и скорость его перемещения, а также пройденный путь (с погрешностями интегрирования). Просто для этого нужно подключить вычислительное устройство, которое займется интегрированием и другими математическими расчетами.
Среди акселерометров одним из самых распространенных, недорогих, функциональных и простых в обращении является MMA7455L производства компании Freescale. Он может регистрировать ускорение по всем трем осям в пространстве и в любом направлении. У него есть три диапазона чувствительности ± 2g, ± 4g, ± 8g. Передача данных осуществляется с помощью интерфейсов SPI или I2C, а это значит, что мы можем подключить MMA7455L к большинству современных микроконтроллеров. И в данном случае мы подключим его к ATmega328p популярной платы Arduino.
Сегодня на рынке можно найти большое количество недорогих модулей датчиков, которые можно использовать в своих проектах, связав их предварительно с микроконтроллером. Одним из таких модулей является плата с микросхемой MMA7361, которая представляет собой трехосевой акселерометр.
Этот датчик может измерять статическое (сила земного притяжения) или динамическое ускорение по всем трем осям. Он может использоваться в различных сферах применения, и можно создать много приложений на его основе. Акселерометр измеряет уровень ускорения объекта, на котором он установлен, что позволяет получать информацию об ускорении/замедлении этого объекта, а также о его наклоне относительно земной оси.
Акселерометр ADXL345 представляет собой 3-осевой датчик ускорения с возможностью связи как по интерфейсу SPI, так и по I2C. Он довольно дешев и прост в эксплуатации, поэтому хорошо подходит для несложных приложений инерциальной навигации.
Представленный код позволяет наладить взаимодействие между ADXL345 и микроконтроллером (в данном случае код для PIC16 и компилятора CCS PICC, но при желании можно переделать под любой МК) по шине I2C. С помощью него можно инициализировать, настраивать акселерометр, записывая в него данные по определенному адресу, и считывать данные с самого акселерометра.
МЭМС-акселерометры могут выдавать различные сигналы прерываний, сообщающие о готовности данных, свободном падении, горизонтальном/вертикальном расположении или каком-то воздействии. Некоторые акселерометры имеют функцию пробуждения и функцию определения отсутствия движения, для того, чтобы уменьшать скорость передачи данных в режиме пониженного энергопотребления, и увеличивать ее в нормальном режиме работы. Но такая функция сокращает энергопотребление только самого акселерометра.
Некоторые микропроцессоры имеют две или более линии ввода/вывода общего назначения, и пользователи могут подключить к ним выводы прерываний по пробуждению и определению отсутствия движения. Однако, в некоторых случаях микропроцессор может обладать только одной такой свободной линией, но пользователю нужно подключить два прерывания.
Ниже приводится метод, позволяющий с помощью одной линии прерывания определить начало движения, при котором акселерометр выходит из сна, и отсутствие движения, используя фильтр верхних частот (ФВЧ) и логическую операцию «И», на входе которой присутствует сигнал, сообщающий о свободном падении. При этом микропроцессору не нужно вмешиваться в работу акселерометра. Когда микропроцессор регистрирует передний фронт сигнала прерывания от акселерометра, это говорит об отсутствии движения, а появление заднего фронта сообщает о том, что устройство находится в движении.