Grove-3 Axis Digital Accelerometer 16g

这是一种高精度数字加速度计，可提供最高 3.9mg / LSB 分辨率和高达 ±16g 测量范围。它基于先进的 3 轴 IC ADXL345。您无需担心自由落体实验对该模块造成损坏，它可以承受至多 10000g 的振动。此外，它可以灵敏地检查到相关信号，因而可以用于运动检测、手势检测和机器人学。

规格参数¶

输入电压 : 3.3V, 5V
测试范围 : ±16
高灵敏度
大测量范围
低功耗电源 0.1 μA(在标准模式下 VS = 2.5 V (典型值))
能承受 10,000 g 振动
符合 RoHS/WEEE 无铅标准
Suli 标准兼容库

Tip

关于 Grove 模块的更多信息请点击 Grove System

操作示例¶

与 Arduino 一起使用

每个加速度计已经在运送到您之前经过单独测试。但是在极少数情况下，您可能需要自行复位零点偏移。下面我们将向您展示如何从该加速度计读取原始数据并以g，也就是重力为单位获取数据。

步骤 1 : 将其插入您的 Grove - Base Shield 的 I2C 端口。
步骤 2 : 下载 Digital Accelerometer(±16g) Library 并将其解压缩到 Arduino 安装文件夹中的 arduino-1.0\libraries 中。如果您不知道如何安装 Arduino 的库文件，请按照如何安装Arduino的库文件进行操作。
步骤 3 : 如果您安装了该库，请通过路径直接打开演示代码 : ** File(文件) -> Example(示例) ->DigitalAccelerometer_ADXL345->ADXL345_demo_code. **
步骤 4 : 上传代码并打开串行监视器 ( 通常位于右上角 )。如果您不知道如何上传，请参阅上传代码指南。
步骤 5 : 结果将显示为下图中的格式，摇动 Grove，您会发现数字变化。

该传感器的输出由两部分组成 : 原始数据和转换为以重力 'g' 为单位的 3 轴加速度信息。

与 Raspberry Pi 一起使用

步骤 1 : 准备一个 Raspberry Pi 和 Grovepi 或 Grovepi +。
步骤 2 : 您应该完成配置开发环境，否则请遵循此处。

步骤 3 : 连接
将传感器用 Groov 线将插入 Grovepi 插座 i2c-x(1~3)。
步骤 4 : 跳转到演示目录

cd yourpath/GrovePi/Software/Python/

代码如下 :

  nano grovepi_tilt_switch.py   # "Ctrl+x" to exit #

import smbus
from time import sleep

# select the correct i2c bus for this revision of Raspberry Pi
revision = ([l[12:-1] for l in open('/proc/cpuinfo','r').readlines() if l[:8]=="Revision"]+['0000'])[0]
bus = smbus.SMBus(1 if int(revision, 16) >= 4 else 0)

# ADXL345 constants
EARTH_GRAVITY_MS2   = 9.80665
SCALE_MULTIPLIER    = 0.004

DATA_FORMAT         = 0x31
BW_RATE             = 0x2C
POWER_CTL           = 0x2D

BW_RATE_1600HZ      = 0x0F
BW_RATE_800HZ       = 0x0E
BW_RATE_400HZ       = 0x0D
BW_RATE_200HZ       = 0x0C
BW_RATE_100HZ       = 0x0B
BW_RATE_50HZ        = 0x0A
BW_RATE_25HZ        = 0x09

RANGE_2G            = 0x00
RANGE_4G            = 0x01
RANGE_8G            = 0x02
RANGE_16G           = 0x03

MEASURE             = 0x08
AXES_DATA           = 0x32

class ADXL345:

    address = None

    def __init__(self, address = 0x53):
        self.address = address
        self.setBandwidthRate(BW_RATE_100HZ)
        self.setRange(RANGE_2G)
        self.enableMeasurement()

    def enableMeasurement(self):
        bus.write_byte_data(self.address, POWER_CTL, MEASURE)

    def setBandwidthRate(self, rate_flag):
        bus.write_byte_data(self.address, BW_RATE, rate_flag)

    # set the measurement range for 10-bit readings
    def setRange(self, range_flag):
        value = bus.read_byte_data(self.address, DATA_FORMAT)

        value &= ~0x0F;
        value |= range_flag;
        value |= 0x08;

        bus.write_byte_data(self.address, DATA_FORMAT, value)

    # returns the current reading from the sensor for each axis
    #
    # parameter gforce:
    #    False (default): result is returned in m/s^2
    #    True           : result is returned in gs
    def getAxes(self, gforce = False):
        bytes = bus.read_i2c_block_data(self.address, AXES_DATA, 6)

        x = bytes[0] | (bytes[1] << 8)
        if(x & (1 << 16 - 1)):
            x = x - (1<<16)

        y = bytes[2] | (bytes[3] << 8)
        if(y & (1 << 16 - 1)):
            y = y - (1<<16)

        z = bytes[4] | (bytes[5] << 8)
        if(z & (1 << 16 - 1)):
            z = z - (1<<16)

        x = x * SCALE_MULTIPLIER
        y = y * SCALE_MULTIPLIER
        z = z * SCALE_MULTIPLIER

        if gforce == False:
            x = x * EARTH_GRAVITY_MS2
            y = y * EARTH_GRAVITY_MS2
            z = z * EARTH_GRAVITY_MS2

        x = round(x, 4)
        y = round(y, 4)
        z = round(z, 4)

        return {"x": x, "y": y, "z": z}

if __name__ == "__main__":
    # if run directly we'll just create an instance of the class and output
    # the current readings
    adxl345 = ADXL345()

    axes = adxl345.getAxes(True)
    print "ADXL345 on address 0x%x:" % (adxl345.address)
    print "   x = %.3fG" % ( axes['x'] )
    print "   y = %.3fG" % ( axes['y'] )
    print "   z = %.3fG" % ( axes['z'] )

步骤 5 : 运行代码

    sudo python grove_tilt_switch.py

与 Beaglebone Green 一起使用

可以使用 Cloud9 IDE 开始编辑 BBG 上的程序。作为熟悉 Cloud9 IDE 的简单练习，可以以创建一个简单的应用程序来闪烁 BeagleBone 上的 4 个用户可编程 LED 之一作为好的开始。

如果这是您第一次使用 Cloud9 IDE，请按照以下步骤。

步骤 1 : 将 Grove - UART 插座设置为 Grove - GPIO 插座，只需按照此步骤即可。
步骤 2 : 点击右上角的 "+" 创建一个新文件。
步骤 3 : 将以下代码复制并粘贴到新选项卡中。

import smbus
import time

bus = smbus.SMBus(1)

# ADXL345 device address
ADXL345_DEVICE = 0x53

# ADXL345 constants
EARTH_GRAVITY_MS2   = 9.80665
SCALE_MULTIPLIER    = 0.004

DATA_FORMAT         = 0x31
BW_RATE             = 0x2C
POWER_CTL           = 0x2D

BW_RATE_1600HZ      = 0x0F
BW_RATE_800HZ       = 0x0E
BW_RATE_400HZ       = 0x0D
BW_RATE_200HZ       = 0x0C
BW_RATE_100HZ       = 0x0B
BW_RATE_50HZ        = 0x0A
BW_RATE_25HZ        = 0x09

RANGE_2G            = 0x00
RANGE_4G            = 0x01
RANGE_8G            = 0x02
RANGE_16G           = 0x03

MEASURE             = 0x08
AXES_DATA           = 0x32

class ADXL345:

    address = None

    def __init__(self, address = ADXL345_DEVICE):
        self.address = address
        self.setBandwidthRate(BW_RATE_100HZ)
        self.setRange(RANGE_2G)
        self.enableMeasurement()

    def enableMeasurement(self):
        bus.write_byte_data(self.address, POWER_CTL, MEASURE)

    def setBandwidthRate(self, rate_flag):
        bus.write_byte_data(self.address, BW_RATE, rate_flag)

    # set the measurement range for 10-bit readings
    def setRange(self, range_flag):
        value = bus.read_byte_data(self.address, DATA_FORMAT)

        value &= ~0x0F;
        value |= range_flag;
        value |= 0x08;

        bus.write_byte_data(self.address, DATA_FORMAT, value)

    # returns the current reading from the sensor for each axis
    #
    # parameter gforce:
    #    False (default): result is returned in m/s^2
    #    True           : result is returned in gs
    def getAxes(self, gforce = False):
        bytes = bus.read_i2c_block_data(self.address, AXES_DATA, 6)

        x = bytes[0] | (bytes[1] << 8)
        if(x & (1 << 16 - 1)):
            x = x - (1<<16)

        y = bytes[2] | (bytes[3] << 8)
        if(y & (1 << 16 - 1)):
            y = y - (1<<16)

        z = bytes[4] | (bytes[5] << 8)
        if(z & (1 << 16 - 1)):
            z = z - (1<<16)

        x = x * SCALE_MULTIPLIER
        y = y * SCALE_MULTIPLIER
        z = z * SCALE_MULTIPLIER

        if gforce == False:
            x = x * EARTH_GRAVITY_MS2
            y = y * EARTH_GRAVITY_MS2
            z = z * EARTH_GRAVITY_MS2

        x = round(x, 4)
        y = round(y, 4)
        z = round(z, 4)

        return {"x": x, "y": y, "z": z}

if __name__ == "__main__":
    # if run directly we'll just create an instance of the class and output
    # the current readings
    adxl345 = ADXL345()

    while True:
        axes = adxl345.getAxes(True)
        print "ADXL345 on address 0x%x:" % (adxl345.address)
        print "   x = %.3fG" % ( axes['x'] )
        print "   y = %.3fG" % ( axes['y'] )
        print "   z = %.3fG" % ( axes['z'] )
        time.sleep(2)

步骤 4 : 单击磁盘图标以 .py 扩展名保存文件。
步骤 5 : 将 Grove - 3-Axis Digital Accelerometer(±16g) 连接到 BBG 上的 Grove I2C 插座。
步骤 6 : 运行代码，你会发现终端每 2 秒输出一次重力信息。

原理图在线预览¶

资源下载¶

[Eagle文件] Eagle file.zip
[库文件] Suli-compatible Library
[芯片数据手册] ADXL345 datasheet.pdf
[其他文件] github repository for 3-Axis Digital Accelerometer(±16g)
[其他文件] Grove - 3-Axis Digital Accelerometer(±16g)

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