Com fer una interfície a l’acceleròmetre ADXL335 amb Arduino

En aquest post, veurem com utilitzar un acceleròmetre amb arduino i extreure lectures útils, que s’imprimiran al monitor sèrie d’IDE. També explorarem com funciona l’acceleròmetre en poques paraules i les seves aplicacions.

A càrrec de Girish Radhakrishanan

Com Acceleròmetres Wok

L’acceleròmetre és un dispositiu electromecànic que s’utilitza per detectar l’acceleració. L’acceleració pot ser estàtica com la força gravitatòria, mentre que l’acceleració dinàmica pot ser un moviment sobtat o una vibració.

L’acceleròmetre és un dispositiu parcialment mecànic a causa del seu mecanisme intern. Té plaques mòbils disposades com un condensador, aquestes plaques es poden moure lliurement quan estan sotmeses a una força externa.

Les plaques mòbils estan separades uns pocs micròmetres entre elles i són extremadament petites i estan empaquetades en forma de CI de pocs mil·límetres.

Les plaques que es poden moure lliurement tenen adherides un pes microscòpic, fet de silici. El pes microscòpic absorbeix qualsevol impacte extern i l’aplica a les plaques en moviment.

Quan les plaques en moviment estan sotmeses a moments canvia la seva capacitat, que pot ser detectada per circuits externs.

Mòdul típic d'acceleròmetre:

L’acceleròmetre pot ser simple, doble o triple eix, aquí estem utilitzant un acceleròmetre de tres eixos que pot detectar l’acceleració en 3 eixos, és a dir, X, Y i Z. Això significa que té tres condensadors mòbils situats en direccions X, Y i Z fabricats en un únic IC mòdul.

Si voleu obtenir més informació sobre els acceleròmetres, podeu consultar aquest enllaç que explica com funciona l’acceleròmetre.

L’acceleròmetre utilitzat en aquest projecte té sortida de tensió analògica respecte a l’acceleració externa. Per utilitzar-lo en circuits digitals, hem de convertir el voltatge analògic en digital. El procés de conversió de conversió analògica a digital es pot aconseguir fàcilment mitjançant arduino.

Com funciona

El circuit de l’acceleròmetre Arduino comentat és molt senzill, ja que només anem a extreure lectures de l’acceleròmetre. L’acceleròmetre té 5 terminals Vcc, GND, X, Y i Z.

Els terminals dels eixos X, Y i Z estan connectats als terminals A2, A1 i A0 d'arduino respectivament.

L'acceleròmetre es pot alimentar des del port de 3,3 V a Arduino. Tingueu la màxima precaució mentre alimenteu fonts d'alimentació externes per a projectes, 5V pot danyar fàcilment l'acceleròmetre, té un voltatge màxim absolut de 3,6V.

Codi del programa:

//---------------Program developed by R.Girish-------------------//
const int xpin = A2
const int ypin = A1
const int zpin = A0
void setup()
{Serial.begin(9600)
}
void loop()
{
Serial.print('X=')
Serial.print(analogRead(xpin))
Serial.print('t')
Serial.print('Y=')
Serial.print(analogRead(ypin))
Serial.print('t')
Serial.print('Z=')
Serial.print(analogRead(zpin))
Serial.println()
delay(500)
}
//---------------Program developed by R.Girish-------------------//

El programa és molt senzill: assignem tres dels pins analògics per a l’entrada de l’acceleròmetre i iniciem el monitor sèrie i configurem la seva velocitat de bits 9600. Mitjançant Serial.print () estem imprimint les lectures de l’acceleròmetre al monitor sèrie.

SORTIDA:

El que podem deduir del monitor sèrie és el nivell de tensió dels tres eixos diferents de l’acceleròmetre. Quan se li sotmet una força externa o una inclinació, es reflecteix al monitor sèrie.

Podem programar l’activació d’arduino per a alguns perifèrics externs, com ara relés, LED o motor, quan l’acceleració o la inclinació estan sotmeses a superar el llindar predeterminat, però està subjecte a un altre article.

Aplicacions dels acceleròmetres:

L’acceleròmetre té un ampli espectre d’aplicacions des de telèfons intel·ligents fins a avions.

• Els acceleròmetres són útils per a telèfons intel·ligents, us heu preguntat alguna vegada com la pantalla canvia la seva orientació de paisatge a retrat i viceversa o el tipus de 'Temple run' es mou cap a l'esquerra i cap a la dreta quan inclineu el telèfon? Doncs tot és meravella de l’acceleròmetre.

• L’acceleròmetre s’utilitza en avions per mesurar diversos paràmetres per estabilitzar la lluita.

• S'utilitza en càmeres digitals per a l'estabilització òptica de la imatge.

• S’utilitza en trípodes estabilitzats electrònicament per a professionals de la fotografia.

Els anteriors són una mera fracció de l’aplicació de l’acceleròmetre. Ara ja sabeu què és un acceleròmetre, com utilitzar-lo amb arduino i on s’utilitza.