Τα επιταχυνσιόμετρα είναι μοναδικές ηλεκτρομηχανικές συσκευές που μετρούν τις δυνάμεις επιτάχυνσης, όπως το τετράγωνο βαρύτητας 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο που τραβάει συνεχώς ακίνητα αντικείμενα όπως ο υπολογιστής σας. Στην πραγματικότητα, οι εταιρείες υπολογιστών έχουν αρχίσει να εγκαθιστούν επιταχυνσιόμετρα σε φορητούς υπολογιστές για να εντοπίζουν ξαφνικές ελεύθερες πτώσεις και να κλείνουν τους σκληρούς δίσκους για να τους προστατεύουν από ζημιές. Παρόλο που πρόκειται για πολύπλοκες συσκευές που χρησιμοποιούνται κυρίως από φοιτητές μηχανικής και επαγγελματίες τεχνολογίας, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα απλό κύκλωμα για να μετρήσετε αρκετά εύκολα την κλίση και την επιτάχυνση του επιταχυνσιόμετρο σας.
Βήματα
Μέρος 1 από 3: Σύνδεση του επιταχυνσιόμετρου σε μικροελεγκτή
Βήμα 1. Συνδέστε το επιταχυνσιόμετρο σε μια σανίδα ψωμιού
Οι πλάκες ψωμιού είναι συσκευές που μπορούν να δημιουργήσουν κυκλώματα χωρίς τη χρήση συγκόλλησης. Σε αυτήν την περίπτωση, το χρησιμοποιείτε για να συνδέσετε το επιταχυνσιόμετρο στο μικροελεγκτή. Κρατήστε το επιταχυνσιόμετρο έτσι ώστε οι ακίδες στο κάτω μέρος να είναι στραμμένες προς τα κάτω. Τώρα, πιέστε απαλά τις καρφίτσες μέσα στο ψωμί σας, έτσι ώστε η πλευρά με τις καρφίτσες να είναι στραμμένη από εσάς προς τον μικροελεγκτή σας.
- Βεβαιωθείτε ότι ο μικροελεγκτής σας είναι ανάποδος και βρίσκεται ακριβώς πάνω από το breadboard και το επιταχυνσιόμετρο.
- Αγοράστε ένα πακέτο μικροελεγκτή-όπως το Arduino Uno Basic Starter Kit-που συνοδεύεται από έναν μικροελεγκτή, ένα breadboard και όλα τα απαραίτητα καλώδια για άλτες.
Βήμα 2. Συνδέστε το "X_OUT" στο "A_O
" Εισαγάγετε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτή στην τρύπα στο breadboard ακριβώς πάνω από τον πείρο "X_OUT" στο επιταχυνσιόμετρο σας. Από εδώ, συνδέστε την άλλη πλευρά του καλωδίου στην είσοδο με την ένδειξη "A0" στον μικροελεγκτή σας.
Η είσοδος "A0" θα πρέπει να βρίσκεται στην επάνω αριστερή πλευρά της πλακέτας μικροελεγκτή, εάν έχει αναποδογυρίσει. Μπορείτε να πείτε τη θέση του ελέγχοντας αν το εμπορικό σήμα είναι όρθιο ή ανάποδο
Βήμα 3. Εκτελέστε το "Y_OUT" στο "A_1
" Τοποθετήστε ένα δεύτερο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στην τρύπα στο breadboard ακριβώς πάνω από τον πείρο "Y_OUT" στο επιταχυνσιόμετρο, το οποίο είναι το πρώτο στα αριστερά του "X_OUT". Τώρα, συνδέστε το άλλο άκρο του καλωδίου στην είσοδο "A1" στην πλακέτα μικροελεγκτή.
Η είσοδος "A1" βρίσκεται ακριβώς στα αριστερά της εισόδου "A0" στην πλακέτα του μικροελεγκτή όταν γυρίζει ανάποδα
Βήμα 4. Συνδέστε το "Z_OUT" στο "A_2
" Τοποθετήστε το τρίτο σας καλώδιο άλτη στην τρύπα του breadboard πάνω από τον πείρο "Z_OUT" στο επιταχυνσιόμετρο σας, το οποίο βρίσκεται στα αριστερά του πείρου "Y_OUT". Από εδώ, συνδέστε την άλλη πλευρά του καλωδίου στην είσοδο "A2" στην πλακέτα μικροελεγκτή.
Η είσοδος "A2" βρίσκεται στα αριστερά της εισόδου "A1" στην πλακέτα του μικροελεγκτή όταν γυρίζει ανάποδα
Βήμα 5. Συνδέστε το "GND" στο "GND
" Συνδέστε ένα τέταρτο καλώδιο βραχυκυκλωτήρα στην τρύπα του breadboard πάνω από τον πείρο "GND" στο επιταχυνσιόμετρο σας, το οποίο βρίσκεται στα αριστερά του συνδέσμου "Z_OUT". Συνδέστε το άλλο άκρο του σύρματος στην ίδια είσοδο στην πλακέτα μικροελεγκτή.
Η είσοδος "GND" πρέπει να βρίσκεται στα δεξιά των εισόδων Α1 έως Α5 όταν η πλακέτα μικροελεγκτή είναι ανάποδη και συνήθως επισημαίνεται με λευκό χρώμα
Βήμα 6. Συνδέστε το "VCC" στην κατάλληλη τάση
Η τάση στο επιταχυνσιόμετρο πρέπει να ταιριάζει με την είσοδο τάσης στην οποία συνδέεται στην πλακέτα μικροελεγκτή σας. Για παράδειγμα, εάν ο μικροελεγκτής σας είναι 3,3 V, τότε τρέξτε ένα καλώδιο από την οπή του breadboard πάνω από το "VCC"-στα δεξιά του καλωδίου "X_OUT"-στην είσοδο "3,3 V" στην πλακέτα του μικροελεγκτή.
Η είσοδος "3.3 V" πρέπει να βρίσκεται στα δεξιά της εισόδου "GND" όταν ο μικροελεγκτής είναι ανάποδα
Μέρος 2 από 3: Ρύθμιση ενός σεναρίου
Βήμα 1. Εγκαταστήστε το Arduino στον υπολογιστή σας
Το Arduino είναι το λογισμικό ανοιχτού κώδικα για πλακέτες μικροελεγκτών που χρησιμοποιείται για τη εγγραφή και τη μεταφόρτωση κώδικα από τον υπολογιστή σας και τη μεταφορά του στον φυσικό πίνακα. Για αρχάριους που χρησιμοποιούν επιταχυνσιόμετρα, αυτό είναι το καλύτερο λογισμικό για χρήση. Το Arduino μπορεί να εγκατασταθεί σε Windows, OS X ή Linux.
Κατεβάστε το Arduino εδώ:
Βήμα 2. Συνδέστε τον μικροελεγκτή σας στον υπολογιστή σας
Προς το παρόν, ο μικροελεγκτής σας είναι απλώς συνδεδεμένος στο επιταχυνσιόμετρό σας. Τώρα, πρέπει να συνδέσετε τον μικροελεγκτή στον υπολογιστή σας, ώστε να μπορεί να διαβάσει τα δεδομένα από το επιταχυνσιόμετρό σας μέσω του μικροελεγκτή. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε τη θύρα USB του μικροελεγκτή στον υπολογιστή σας μέσω καλωδίου.
Εάν ο μικροελεγκτής σας δεν συνοδεύεται από καλώδιο USB, αγοράστε ένα από ένα κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών που είναι αρκετά μεγάλο για να τρέξει από τον μικροελεγκτή σας στον υπολογιστή σας
Βήμα 3. Κατεβάστε ένα σενάριο επιταχυνσιόμετρου GitHub για την πλακέτα μικροελεγκτή σας
Το GitHub είναι ένας πόρος για διάφορα πακέτα σεναρίων Arduino για επιλεγμένα κομμάτια υλικού. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείτε μικροελεγκτή MMA8452Q, αναζητήστε τη "Βιβλιοθήκη MMA8452Q" και κατεβάστε την. Εάν χρησιμοποιείτε το Arduino Uno, αναζητήστε την αντίστοιχη βιβλιοθήκη σεναρίων επιταχυνσιόμετρου και κατεβάστε το.
- Μόλις βρείτε το αρχείο μέσω του GitHub, κάντε κλικ στην επιλογή "Κλωνοποίηση ή λήψη" και, στη συνέχεια, "Λήψη ταχυδρομείου."
- Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε σενάρια από οποιονδήποτε πόρο ή να γράψετε τη δική σας, αλλά το GitHub είναι η πιο αξιόπιστη πηγή για αρχάριους.
Βήμα 4. Εγκαταστήστε τη βιβλιοθήκη μικροελεγκτών στο Arduino
Μετά τη λήψη της ισχύουσας βιβλιοθήκης του επιταχυνσιόμετρου του μικροελεγκτή σας, ανοίξτε το Arduino. Τώρα, κάντε κλικ στην καρτέλα "Σκίτσο" στο επάνω μέρος του παραθύρου και, στη συνέχεια, επιλέξτε "Συμπερίληψη βιβλιοθήκης". Από εδώ, επιλέξτε "Προσθήκη. ZIP Library" και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στη βιβλιοθήκη που κατεβάσατε.
Εάν δεν μπορείτε να βρείτε το αρχείο. ZIP, αναζητήστε στον υπολογιστή σας το όνομα του αρχείου
Βήμα 5. Τοποθετήστε το σκίτσο του επιταχυνσιόμετρου στο Arduino
Στο παράθυρο Arduino, κάντε κλικ στην καρτέλα "Αρχείο" και, στη συνέχεια, τοποθετήστε το δείκτη του ποντικιού πάνω στο "Παραδείγματα". Τώρα, επιλέξτε το σκίτσο του επιταχυνσιόμετρου που κατεβάσατε. Γενικά, ο κώδικας θα είναι αρκετά παρόμοιος μεταξύ των συσκευών επιταχυνσιόμετρου. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά μικρές διαφορές που θα λειτουργούν μόνο με το καθορισμένο υλικό τους.
Βεβαιωθείτε ότι το σενάριό σας έχει σχεδιαστεί για το επιταχυνσιόμετρό σας. Για παράδειγμα, ένα σενάριο για το επιταχυνσιόμετρο ADXL337 πιθανότατα δεν θα λειτουργήσει με το επιταχυνσιόμετρο ADXL377
Βήμα 6. Ανεβάστε το σκίτσο στον μικροελεγκτή σας
Στο Arduino, επιλέξτε "Εργαλεία" και, στη συνέχεια, τοποθετήστε το δείκτη του ποντικιού πάνω από το "Board" και επιλέξτε την πλακέτα μικροελεγκτή. Από εδώ, επιλέξτε τη σειριακή θύρα του πίνακα σας πατώντας "Εργαλεία" και στη συνέχεια "Serial Port"-πιθανότατα είναι COM3 ή υψηλότερη. Για έλεγχο, αποσυνδέστε την πλακέτα σας και ανοίξτε ξανά το μενού-η καταχώρηση που έχει φύγει είναι η θύρα της πλακέτας μικροελεγκτή. Τώρα, επανασυνδέστε την πλακέτα και επιλέξτε αυτήν τη θύρα. Τέλος, κάντε κλικ στο κουμπί μεταφόρτωσης ή πατήστε Cmd+U για Mac OS X ή Ctrl+U για Windows.
Βεβαιωθείτε ότι ο μικροελεγκτής σας είναι συνδεδεμένος στον υπολογιστή σας μέσω καλωδίου USB πριν ανεβάσετε το σκίτσο σας
Μέρος 3 από 3: Λειτουργία του επιταχυνσιόμετρου σας
Βήμα 1. Γείρετε το επιταχυνσιόμετρο αριστερά και δεξιά για να αλλάξετε την τιμή του άξονα x
Πιάστε το breadboard και γείρετε το προς τα αριστερά. Δεδομένου ότι το επιταχυνσιόμετρο αισθάνεται τώρα την έλξη της βαρύτητας κατά μήκος αυτού του άξονα, η τιμή x θα μειωθεί. Τώρα, γείρετε το επιταχυνσιόμετρο προς τα δεξιά για να αυξήσετε την τιμή του άξονα x.
- Θυμηθείτε ότι οι τιμές αντιπροσωπεύουν τη σωστή επιτάχυνση που βιώνει το αντικείμενο σε έναν συγκεκριμένο άξονα-στην περίπτωση αυτή, τον άξονα x.
- Οι τιμές αντιπροσωπεύονται σε μονάδες g-force (g). Ένα g ισούται με 9,8 μέτρα ανά δευτερόλεπτο σε τετράγωνο.
Βήμα 2. Γείρετε το επιταχυνσιόμετρο προς τα πίσω και προς τα εμπρός για να αλλάξετε την τιμή του άξονα y
Αν γείρετε το επιταχυνσιόμετρο προς τα πίσω-προς εσάς-η τιμή του άξονα y θα μειωθεί. Αντιστρόφως, αν το γείρετε προς τα εμπρός για να αυξήσετε την τιμή του άξονα y.
Χρησιμοποιείτε πάντα το breadboard για να γείρετε το επιταχυνσιόμετρο. Εάν πιάσετε το επιταχυνσιόμετρο απευθείας, μπορεί να χαλαρώσει καθώς το μετακινείτε
Βήμα 3. Σηκώστε το επιταχυνσιόμετρο πάνω και κάτω για να αλλάξετε την τιμή του άξονα z
Δεδομένου ότι η δύναμη της βαρύτητας αυξάνεται όταν σηκώνετε το επιταχυνσιόμετρο προς τα πάνω, η τιμή του άξονα z θα αυξηθεί. Εάν θέλετε να μειώσετε την τιμή του άξονα z, χαμηλώστε το επιταχυνσιόμετρο.
