三軸加速度計三軸加速度感應器是利用三個軸向移動的加速度，來算出旋轉的角度，在這篇教學將使用 Webduino 來控制 ADXL345 這個型號的三軸加速度感應器。ADXL345 可以選擇使用 I2C 或 SPI 協定來傳遞資料，而 Arduino 的類比腳使用 I2C，所以這裏我們會使用到的腳位是 GND、VCC、CS、SDA 和 SCL。 範例影片展示接線與實作VCC 接在 3.3V 的位置 ( 電壓高於 3.6V 會導致晶片燒毀 )；GND 接 GND；CS 和 VCC 接在一起，把 CS 的電位拉高和 VCC 相同，目的在告訴晶片是走 I2C 的協定；IN1 和 IN2 是負責驅動中斷的兩個輸出引腳，在這邊實作的過程不會用到，所以不用接；SDO 屬於 SPI 協定，因此在這個範例也用不到所以不用接。
接線示意圖：  實際接線照片： 基本操作打開 Webduino Blockly 編輯工具 ( https://blockly.webduino.io )，因為這個範例會用網頁「顯示文字」來顯示三軸加速度計偵測到三維空間的數值，所以要先打開 Webduino Blockly 的網頁互動測試區，下拉選單選擇「顯示文字」，此時在右下角會出現對應的積木功能可以選擇。 把開發板放到編輯畫面裡，填入對應的 Webduino 開發板名稱，開發板內放入三軸加速度計的積木，名稱設定為 adxl，SDA 腳位設定 A4，SCL 腳位設定 A5。
接著放入「adxl 開始偵測」的積木，使用「顯示」積木顯示偵測到的 x 方向數值。 因為三軸加速度計會回傳五個數值 ( X、Y、Z、Roll、Pitch )，但文字顯示欄位只有一個，為了可以一次將所有數值顯示出來，這裏我們使用「建立字串」的積木，利用藍色小齒輪，增加五個缺口，這樣就可以一次顯示五個數值。
當然只有數值不夠，還要標示這個數值代表什麼，所以用到二層的「建立字串」積木，裡面放入數值名稱，以及三軸加速度計所偵測到的數值，至於要取出何種數值，可以透過下拉選單選擇，同時文字裡面可以使用 為了避免文字太大，這邊也可以利用文字大小和行高的積木，來調整文字大小。
填入裝置 Device ID，確認開發板上線，點選右上方紅色按鈕執行，上下左右轉動三軸加速度計，就會看到數值發生變化並且顯示在網頁上。
相關參考
聯絡我們如果對於 Webduino 產品有興趣，歡迎透過下列方式購買：
如果對於這篇教學有任何問題或建議，歡迎透過下列方式聯繫我們：
加速度传感器有多种实现方式，主要可分为压电式、电容式及热感应式三种，按输入轴数目分类，有单轴、双轴和三轴加速度计。 三轴加速度传感器是基于加速度的基本原理去实现工作，具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质，在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。 中文名 三轴加速度计 外文名 Triaxial accelerometer 加速度计分类 压电式、电容式及热感应式三种 分类方式 输入轴数目 优 点 体积小和重量轻 应用领域 航空航天、机器人、汽车和医学等 在空间飞行器的惯性测量系统、车辆船舶的倾斜测量、机器人的平衡姿态检测、肢体姿态检测等许多方面都需要测量物体的倾斜角。采用MEMS加速度传感器来测量倾斜角角度，具有体积小、质量轻、成本低、不影响被测物体的机械机构的特点。 [1] 加速度传感器有多种实现方式，主要可分为压电式、电容式及热感应式三种，这三种技术各有其优缺点。以电容式三轴加速度计的技术原理为例。电容式加速度计能够感测不同方向的加速度或振动等运动状况。其主要为利用硅的机械性质设计出的可移动机构，机构中主要包括两组硅梳齿，一组固定，另一组随即运动物体移动；前者相当于固定的电极，后者的功能则是可移动电极。当可移动的梳齿产生了位移，就会随之产生与位移成比例电容值的改变。 三轴加速度传感器大多采用压阻式、压电式和电容式工作原理，产生的加速度正比于电阻、电压和电容的变化，通过相应的放大和滤波电路进行采集。这个和普通的加速度传感器是基于同样的原理，所以在一定的技术上三个单轴就可以变成一个三轴。对于多数的传感器应用来看，两轴的加速度传感器已经能满足多数应用。但是有些方面的应用还是集中在三轴加速度传感器中例如在数采设备，贵重资产监测，碰撞监测，测量建筑物振动，风机，风力涡轮机和其他敏感的大型结构振动。 三轴加速度计作为惯性导航系统的基本组成元件，被广泛的应用于航空领域之中，其和系统控制器、处理器、存储器之间的信号传输主要通过航天总线进行。Space Wire作为专为航天系统开发的标准规范，可以提高加速度计的传输速率，增强传输稳定性。 [2] 三轴加速度传感器的好处就是在预先不知道物体运动方向的场合下，只有应用三维加速度传感器来检测加速度信号。三维加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。 车身安全、控制及导航系统中的应用 加速度传感器在进入消费电子市场之前，实际上已被广泛应用于汽车电子领域，主要集中在车身操控、安全系统和导航，典型的应用如汽车安全气囊、ABS防抱死刹车系统、电子稳定程序、电控悬挂系统等。车身安全越来越得到人们的重视，汽车中安全气囊的数量越来越多，相应对传感器的要求也越来越严格。整个气囊控制系统包括车身外的冲击传感器、安置于车门、车顶，和前后座等位置的加速度传感器、电子控制器，以及安全气囊等。电子控制器通常为16位或32位MCU，当车身受到撞击时，冲击传感器会在几微秒内将信号发送至该电子控制器。随后电子控制器会立即根据碰撞的强度、乘客数量及座椅/安全带的位置等参数，配合分布在整个车厢的传感器传回的数据进行计算和做出相应评估，并在最短的时间内通过电爆驱动器启动安全气囊保证乘客的生命安全。 除了车身安全系统这类重要应用以外，加速度传感器在导航系统中的也在扮演重要角色。专家预测便携式导航设备（PND）将成为中国市场的热点，其主要利于GPS卫星信号实现定位。而当PND进入卫星信号接收不良的区域或环境中就会因失去信号而丧失导航功能。基于MEMS技术的三轴加速度传感器配合陀螺仪或电子罗盘等元件一起可创建方位推算系统，对GPS系统实现互补性应用。 硬盘抗冲击防护 由于海量数据对存储方面的需求，硬盘和光驱等元器件被广泛应用到笔记本电脑、手机、数码相机/摄相机、便携式DVD机、PMP等设备中。便携式设备由于其应用场合的原因，经常会意外跌落或受到碰撞，而造成对内部元器件的巨大冲击。 为了使设备以及其中数据免受损伤，越来越多的用户对便携式设备的抗冲击能力提出要求。一般便携式产品的跌落高度为1.2~1.3米，其在撞击大理石质地面时会受到约50KG的冲击力。虽然良好的缓冲设计可由设备外壳或PCB板来分解大部分冲击力，但硬盘等高速旋转的器件却在此类冲击下显得十分脆弱。如果在硬盘中内置3轴加速度传感器，当跌落发生时，系统会检测到加速的突然变化，并执行相应的自我保护操作，如关闭抗震性能差的电子或机械器件，从而避免其受损，或发生硬盘磁头损坏或刮伤盘片等可能造成数据永久丢失的情况。 消费产品中的创新应用 三轴加速度传感器为传统消费及手持电子设备实现了革命性的创新空间。其可被安装在游戏机手柄上，作为用户动作采集器来感知其手臂前后、左右，和上下等的移动动作，并在游戏中转化为虚拟的场景动作如挥拳、挥球拍、跳跃、甩鱼竿等，把过去单纯的手指运动变成真正的肢体和身体的运动，实现比以往按键操作所不能实现的临场游戏感和参与感。 参考资料
|
三 軸 加速度 感 測 器
版權 © 2024 zh.paraquee Inc.
