Versnellingsmeters zijn unieke elektromechanische apparaten die versnellingskrachten meten, zoals de 9,8 meter per seconde kwadraat van de zwaartekracht die constant aan stationaire objecten zoals uw computer trekt. Computerbedrijven zijn zelfs begonnen met het installeren van versnellingsmeters in laptops om plotselinge vrije val te detecteren en harde schijven uit te schakelen om ze tegen schade te beschermen. Hoewel dit complexe apparaten zijn die meestal worden gebruikt door technische studenten en technologieprofessionals, kun je een eenvoudig circuit maken om de kanteling en versnelling van je versnellingsmeter vrij eenvoudig te meten.
Stappen
Deel 1 van 3: Uw versnellingsmeter aansluiten op een microcontroller
Stap 1. Sluit uw versnellingsmeter aan op een breadboard
Breadboards zijn apparaten die circuits kunnen maken zonder het gebruik van solderen. In dit geval gebruik je hem om je accelerometer aan te sluiten op de microcontroller. Houd de versnellingsmeter zo vast dat de pinnen aan de onderkant naar beneden wijzen. Druk nu de pinnen voorzichtig in je breadboard, zodat de kant met de pinnen van je af is gericht in de richting van je microcontroller.
- Zorg ervoor dat uw microcontroller ondersteboven staat en zich direct boven uw breadboard en versnellingsmeter bevindt.
- Koop een microcontrollerpakket, zoals de Arduino Uno Basic Starter Kit, dat wordt geleverd met een microcontroller, een breadboard en alle benodigde jumperdraden.
Stap 2. Bevestig "X_OUT" aan "A_O
" Steek een jumperdraad in het gat in het breadboard direct boven de "X_OUT"-pin op uw versnellingsmeter. Sluit vanaf hier de andere kant van de draad aan op de ingang met het label "A0" op uw microcontroller.
De "A0"-ingang moet zich in de linkerbovenhoek van de microcontrollerkaart bevinden als deze ondersteboven wordt gedraaid. U kunt de positie bepalen door te controleren of de merknaam rechtop of ondersteboven staat
Stap 3. Voer "Y_OUT" uit naar "A_1
" Steek een tweede jumperdraad in het gat in het breadboard direct boven de "Y_OUT"-pin op de versnellingsmeter, de eerste links van "X_OUT". Sluit nu het andere uiteinde van de draad aan op de ingang "A1" op de microcontrollerkaart.
De "A1"-ingang bevindt zich direct links van de "A0"-ingang op de microcontrollerkaart wanneer deze ondersteboven wordt gedraaid
Stap 4. Verbind "Z_OUT" met "A_2
" Steek je derde jumperdraad in het breadboard-gat boven de "Z_OUT"-pin op je versnellingsmeter, die zich links van de "Y_OUT"-pin bevindt. Sluit vanaf hier de andere kant van de draad aan op de "A2" -ingang op het microcontrollerbord.
De "A2"-ingang bevindt zich links van de "A1"-ingang op de microcontrollerkaart wanneer deze ondersteboven wordt gedraaid
Stap 5. Bevestig "GND" aan "GND
" Sluit een vierde jumperdraad aan op het breadboard-gat boven de "GND"-pin op uw accelerometer, die zich links van de "Z_OUT"-connector bevindt. Sluit het andere uiteinde van de draad aan op dezelfde ingang op de microcontrollerkaart.
De "GND"-ingang moet zich rechts van de A1 tot A5-ingangen bevinden wanneer de microcontrollerkaart ondersteboven is en meestal wit gemarkeerd is
Stap 6. Sluit "VCC" aan op de juiste spanning
De spanning op uw versnellingsmeter moet overeenkomen met de spanningsingang waarop deze is aangesloten op uw microcontrollerbord. Als uw microcontroller bijvoorbeeld 3,3 V is, voert u een draad van het breadboard-gat boven "VCC" - rechts van de "X_OUT" -draad naar de "3,3 V" -ingang op het microcontrollerbord.
De ingang "3,3 V" moet zich rechts van de ingang "GND" bevinden als de microcontroller ondersteboven staat
Deel 2 van 3: Een script opzetten
Stap 1. Installeer Arduino op uw computer
Arduino is de open-sourcesoftware voor microcontrollerborden die wordt gebruikt om code van uw computer te schrijven en te uploaden en deze naar het fysieke bord over te brengen. Voor beginners die versnellingsmeters gebruiken, is dit de beste software om te gebruiken. Arduino kan worden geïnstalleerd op Windows, OS X of Linux.
Download Arduino hier:
Stap 2. Sluit uw microcontroller aan op uw computer
Vanaf nu is je microcontroller gewoon verbonden met je versnellingsmeter. Nu moet u de microcontroller op uw computer aansluiten, zodat deze de gegevens van uw versnellingsmeter via de microcontroller kan lezen. Sluit hiervoor de USB-poort van uw microcontroller via een kabel aan op uw computer.
Als er geen USB-kabel bij uw microcontroller is geleverd, koop er dan een in een elektronicawinkel die lang genoeg is om van uw microcontroller naar uw computer te lopen
Stap 3. Download een GitHub-versnellingsmeterscript voor uw microcontrollerbord
GitHub is een bron voor verschillende Arduino-scriptpakketten voor geselecteerde hardware. Als u bijvoorbeeld een MMA8452Q-microcontroller gebruikt, zoekt u naar de "MMA8452Q-bibliotheek" en downloadt u deze. Als u de Arduino Uno gebruikt, zoekt u naar de bijbehorende scriptbibliotheek voor de versnellingsmeter en downloadt u deze.
- Zodra u het bestand via GitHub hebt gevonden, klikt u op 'Klonen of downloaden' en vervolgens op 'ZIP downloaden'.
- Je kunt scripts van elke bron gebruiken of je eigen scripts schrijven, maar GitHub is de meest betrouwbare bron voor beginners.
Stap 4. Installeer de microcontroller-bibliotheek in Arduino
Nadat u de toepasselijke versnellingsmeterbibliotheek van uw microcontroller hebt gedownload, opent u Arduino. Klik nu op het tabblad "Sketch" bovenaan het venster en selecteer vervolgens "Bibliotheek opnemen". Selecteer hier "Voeg. ZIP-bibliotheek toe" en klik vervolgens op de bibliotheek die u hebt gedownload.
Als u uw. ZIP-bestand niet kunt vinden, zoekt u op uw computer naar de bestandsnaam
Stap 5. Laad je schets van de versnellingsmeter in Arduino
Klik in het Arduino-venster op het tabblad 'Bestand' en plaats de muisaanwijzer op 'Voorbeelden'. Selecteer nu de schets van de versnellingsmeter die u hebt gedownload. Over het algemeen zal de code redelijk vergelijkbaar zijn tussen versnellingsmeter-apparaten. Er zijn echter kleine verschillen die ze alleen zullen werken met hun gespecificeerde hardware.
Zorg ervoor dat uw script is ontworpen voor uw versnellingsmeter. Een script voor de ADXL337-versnellingsmeter zal bijvoorbeeld waarschijnlijk niet werken met de ADXL377-versnellingsmeter
Stap 6. Upload de schets naar je microcontroller
Selecteer in Arduino "Tools", plaats de muisaanwijzer op "Board" en selecteer uw microcontroller-bord. Selecteer hier de seriële poort van je board door op "Tools" en vervolgens op "Serial Port" te drukken - het is waarschijnlijk COM3 of hoger. Om dit te controleren, koppelt u uw bord los en opent u het menu opnieuw - het item dat verdwenen is, is de microcontroller-kaartpoort. Sluit nu het bord opnieuw aan en selecteer die poort. Klik ten slotte op de uploadknop of druk op Cmd+U voor Mac OS X of Ctrl+U voor Windows.
Zorg ervoor dat uw microcontroller via een USB-kabel op uw computer is aangesloten voordat u uw schets uploadt
Deel 3 van 3: Uw versnellingsmeter bedienen
Stap 1. Kantel de versnellingsmeter naar links en rechts om de waarde van de x-as te wijzigen
Pak het breadboard en kantel het naar links. Omdat de versnellingsmeter nu de aantrekkingskracht van de zwaartekracht langs deze as voelt, zal de x-waarde afnemen. Kantel de versnellingsmeter nu naar rechts om de waarde van de x-as te verhogen.
- Onthoud dat de waarden de juiste versnelling vertegenwoordigen die het object op een specifieke as ervaart, in dit geval de x-as.
- De waarden worden weergegeven in eenheden van g-kracht (g). Eén g is gelijk aan 9,8 meter per seconde kwadraat.
Stap 2. Kantel de versnellingsmeter naar achteren en naar voren om de waarde van de y-as te wijzigen
Als u de versnellingsmeter naar achteren naar u toe kantelt, neemt de waarde van de y-as af. Omgekeerd, als u het naar voren kantelt om de waarde van de y-as te verhogen.
Gebruik altijd het breadboard om de versnellingsmeter te kantelen. Als u de versnellingsmeter rechtstreeks vastpakt, kan deze losraken als u hem verplaatst
Stap 3. Til de versnellingsmeter op en neer om de waarde van de z-as te wijzigen
Aangezien de zwaartekracht toeneemt wanneer u de versnellingsmeter omhoog tilt, zal de waarde van de z-as toenemen. Als u de waarde van de z-as wilt verlagen, verlaagt u de versnellingsmeter.
