Els acceleròmetres són dispositius electromecànics únics que mesuren les forces d’acceleració, com ara els 9,8 metres per segon al quadrat de gravetat que arrosseguen constantment objectes estacionaris com l’ordinador. De fet, les empreses informàtiques han començat a instal·lar acceleròmetres en ordinadors portàtils per detectar caigudes lliures sobtades i apagar els discs durs per protegir-los dels danys. Tot i que es tracta de dispositius complexos que utilitzen sobretot estudiants d’enginyeria i professionals de la tecnologia, podeu crear un circuit senzill per mesurar la inclinació i l’acceleració del vostre acceleròmetre amb força facilitat.
Passos
Part 1 de 3: Connexió del vostre acceleròmetre a un microcontrolador
Pas 1. Connecteu l'acceleròmetre a una taula de proves
Les taules de pa són dispositius que poden crear circuits sense fer servir soldadures. En aquest cas, l’utilitzeu per connectar l’acceleròmetre al microcontrolador. Mantingueu l’acceleròmetre de manera que els passadors de la part inferior estiguin mirant cap avall. Ara, premeu els passadors suaument a la taula de revisió de manera que el costat amb els passadors quedi cap a fora cap al microcontrolador.
- Assegureu-vos que el microcontrolador estigui cap per avall i que estigui situat directament a sobre de la taula de proves i l’acceleròmetre.
- Compreu un paquet de microcontroladors, com ara l’Arduino Uno Basic Starter Kit, que inclou un microcontrolador, una placa de configuració i tots els cables necessaris.
Pas 2. Adjunteu "X_OUT" a "A_O"
" Introduïu un cable de pont al forat de la placa directament a sobre del passador "X_OUT" del vostre acceleròmetre. A partir d'aquí, connecteu l'altre costat del cable a l'entrada amb l'etiqueta "A0" del microcontrolador.
L'entrada "A0" s'ha de situar a la part superior esquerra de la placa del microcontrolador si es capgira cap per avall. Podeu determinar la seva posició comprovant si el nom de la marca és vertical o al revés
Pas 3. Executeu "Y_OUT" fins a "A_1"
" Inseriu un segon cable de pont al forat de la placa directament a sobre del pin "Y_OUT" de l'acceleròmetre, que és el primer a l'esquerra de "X_OUT". Ara, connecteu l'altre extrem del cable a l'entrada "A1" de la placa del microcontrolador.
L'entrada "A1" es troba directament a l'esquerra de l'entrada "A0" a la placa del microcontrolador quan es posa cap per avall
Pas 4. Connecteu "Z_OUT" a "A_2"
" Introduïu el vostre tercer cable de pont al forat de la placa de paret sobre el pin "Z_OUT" del vostre acceleròmetre, que es troba a l'esquerra del pin "Y_OUT". A partir d’aquí, connecteu l’altre costat del cable a l’entrada “A2” de la placa del microcontrolador.
L'entrada "A2" es troba a l'esquerra de l'entrada "A1" a la placa del microcontrolador quan es posa cap per avall
Pas 5. Connecteu "GND" a "GND
" Connecteu un quart cable de pont al forat de la placa de configuració que hi ha a sobre del pin "GND" del vostre acceleròmetre, situat a l'esquerra del connector "Z_OUT". Connecteu l'altre extrem del cable a la mateixa entrada de la placa del microcontrolador.
L'entrada "GND" s'ha de situar a la dreta de les entrades A1 a A5 quan la placa del microcontrolador estigui cap per avall i normalment estigui ressaltada en blanc
Pas 6. Connecteu "VCC" al voltatge adequat
El voltatge de l’acceleròmetre ha de coincidir amb l’entrada de tensió a la qual es connecta a la placa del microcontrolador. Per exemple, si el vostre microcontrolador és de 3,3 V, executeu un cable des del forat de la placa de verificació situat a sobre de "VCC", a la dreta del cable "X_OUT", fins a l'entrada "3,3 V" de la placa del microcontrolador.
L'entrada "3,3 V" s'ha de situar a la dreta de l'entrada "GND" quan el microcontrolador està capgirat
Part 2 de 3: Configuració d'un script
Pas 1. Instal·leu Arduino a l'ordinador
Arduino és el programari de codi obert per a plaques de microcontroladors que s’utilitza per escriure i penjar codi des de l’ordinador i transferir-lo a la placa física. Per als principiants que utilitzen acceleròmetres, aquest és el millor programari per utilitzar. Arduino es pot instal·lar a Windows, OS X o Linux.
Descarregueu Arduino aquí:
Pas 2. Connecteu el microcontrolador a l'ordinador
A hores d’ara, el vostre microcontrolador només està connectat al vostre acceleròmetre. Ara, heu de connectar el microcontrolador a l’ordinador perquè pugui llegir les dades del vostre acceleròmetre mitjançant el microcontrolador. Per fer-ho, connecteu el port USB del microcontrolador a l’ordinador mitjançant un cable.
Si el microcontrolador no venia amb un cable USB, adquireu-ne un a una botiga d’electrònica prou llarga per funcionar des del microcontrolador a l’ordinador
Pas 3. Descarregueu un script acceleròmetre GitHub per a la vostra placa de microcontrolador
GitHub és un recurs per a diversos paquets de scripts Arduino per a determinats components de maquinari. Per exemple, si utilitzeu un microcontrolador MMA8452Q, cerqueu la "Biblioteca MMA8452Q" i descarregueu-lo. Si utilitzeu l’Arduino Uno, cerqueu la biblioteca de seqüències de l’acceleròmetre corresponent i descarregueu-la.
- Un cop trobeu el fitxer a través de GitHub, feu clic a "Clona o descarrega" i, a continuació, a "Baixa ZIP".
- Podeu utilitzar scripts de qualsevol recurs o escriure-hi el vostre, però GitHub és la font més fiable per a principiants.
Pas 4. Instal·leu la biblioteca de microcontroladors a Arduino
Després de descarregar la biblioteca d’acceleròmetres aplicable del vostre microcontrolador, obriu Arduino. Ara feu clic a la pestanya "Esbós" a la part superior de la finestra i seleccioneu "Inclou biblioteca". A partir d’aquí, seleccioneu "Afegeix biblioteca. ZIP" i feu clic a la biblioteca que heu descarregat.
Si no trobeu el fitxer. ZIP, cerqueu el nom del fitxer a l'ordinador
Pas 5. Carregueu l'esbós de l'acceleròmetre a Arduino
A la finestra Arduino, feu clic a la pestanya "Fitxer" i passeu el cursor per sobre de "Exemples". Ara, seleccioneu l’esbós de l’acceleròmetre que heu baixat. En general, el codi serà bastant similar entre els dispositius acceleròmetres. No obstant això, hi ha prou diferències menors que només funcionaran amb el maquinari especificat.
Assegureu-vos que el vostre script estigui dissenyat per al vostre acceleròmetre. Per exemple, un script per a l’acceleròmetre ADXL337 probablement no funcionarà amb l’acceleròmetre ADXL377
Pas 6. Pengeu l'esbós al microcontrolador
A Arduino, seleccioneu "Eines" i, a continuació, passeu el cursor per sobre de "Junta" i seleccioneu la vostra placa de microcontrolador. A partir d'aquí, seleccioneu el port sèrie de la vostra placa prement "Eines" i, a continuació, "Port sèrie", és probable que sigui COM3 o superior. Per comprovar-ho, desconnecteu la placa i torneu a obrir el menú; l’entrada que hi ha és el port de la placa del microcontrolador. Ara torneu a connectar la placa i seleccioneu aquest port. Finalment, feu clic al botó de càrrega o premeu Cmd + U per a Mac OS X o Ctrl + U per a Windows.
Assegureu-vos que el microcontrolador estigui connectat a l'ordinador mitjançant un cable USB abans de penjar l'esbós
Part 3 de 3: Funcionament de l'acceleròmetre
Pas 1. Inclineu l'acceleròmetre cap a l'esquerra i cap a la dreta per canviar el valor de l'eix x
Agafeu la tauleta de suport i inclineu-la cap a l'esquerra. Atès que l’acceleròmetre ara sent la tracció de la gravetat al llarg d’aquest eix, el valor x disminuirà. Ara, inclineu l’acceleròmetre cap a la dreta per augmentar el valor de l’eix x.
- Recordeu que els valors representen l’acceleració adequada experimentada per l’objecte en un eix específic, en aquest cas, l’eix x.
- Els valors es representen en unitats de força g (g). Un g equival a 9,8 metres per segon al quadrat.
Pas 2. Inclineu l'acceleròmetre cap endavant i cap enrere per canviar el valor de l'eix y
Si inclineu l’acceleròmetre cap enrere cap a vosaltres, el valor de l’eix y disminuirà. Per contra, si la inclineu cap endavant per augmentar el valor de l'eix y.
Utilitzeu sempre la taula per inclinar l’acceleròmetre. Si agafeu l’acceleròmetre directament, es pot deixar anar mentre el moveu
Pas 3. Aixequeu l’acceleròmetre cap amunt i cap avall per canviar el valor de l’eix z
Com que la força de la gravetat augmenta en aixecar l’acceleròmetre, el valor de l’eix z augmentarà. Si voleu reduir el valor de l'eix z, baixeu l'acceleròmetre.
