Matrix - 3-Axis Digital Accelerometer/zh

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介绍

3-Axis Digital Accelerometer
  • 模块Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer用于测量x\y\z方向上的加速度,进而计算速度。
  • 搭载了一颗ADXL345芯片,可以使用IIC或SPI进行通信。
  • 13-bit精度,采集范围可以是+-2g,+-4g,+-8g和+-16g,既能测定动态加速度,也能测定静态加速度。
  • 采用5V供电,PCB上的电源转换芯片输出3.3V给ADXL345。

特性

  • I2C接口,3.3V
  • 13-bit,up to +-16g
  • 2.54mm排针接口,接线方便,通用性强
  • +-16g,13-bit精度
  • PCB尺寸(mm):16x32

重力加速度PCB

  • 引脚说明:
名称 描述
INT2 中断引脚
INT1 中断引脚
CS 使能引脚
SCL I2C SCL
SDA I2C SDA
SDO 设置slave address
5V 电源5V
GND

工作原理

  • ADXL345 是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计,可以对高达±16 g的加速度进行高分辨率(13 位)测量。数字输出数据为 16 位二进制补码格式,可通过SPI (3 线或 4 线)或者I2C数字接口访问。
  • ADXL345 非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度,还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。它具有高分辨率(4 mg/LSB),能够测量约 0.25°的倾角变化。
  • 由于这里使用的是I2C通信方式,所以只简单的介绍I2C的工作原理,具体时序的实现可自行去查看芯片手册。ADXL345遵循 Philips I2C-总线协议,它支持标准的数据传输模式(100KHz),并且支持快速传输模式(400KHz),采用I2C模式,需要把CS引脚上拉,I2C引脚无连接时,默认模式不存在。
  • 这里采用I2C通信,接线方式如下图:

三轴重力加速度

硬件连接

连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,并且使用同一份代码。

参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_NEO

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPi NEO
INT2 留空
INT1 留空
CS Pin2
SCL Pin5
SDA Pin3
SDO 高电平即可,这里接的是串口排针的5V
5V Pin4
GND Pin6

连接NanoPi M1

参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_m1

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPi M1
INT2 留空
INT1 留空
CS Pin2
SCL Pin5
SDA Pin3
SDO 高电平即可,这里接的是串口排针的5V
5V Pin4
GND Pin6

连接NanoPi 2

参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_2

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPi 2
INT2 留空
INT1 留空
CS Pin2
SCL Pin5
SDA Pin3
SDO 高电平即可,这里接的是串口排针的5V
5V Pin4
GND Pin6

连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的,所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的,这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_M2

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPi M2
INT2 留空
INT1 留空
CS Pin2
SCL Pin5
SDA Pin3
SDO 高电平即可,这里接的是串口排针的5V
5V Pin4
GND Pin6

连接NanoPi M3

参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_M3

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPi M3
INT2 留空
INT1 留空
CS Pin2
SCL Pin5
SDA Pin3
SDO 高电平即可,这里接的是串口排针的5V
5V Pin4
GND Pin6

连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的,所以连接方式是一样的,这里仅以T2为例,参考下图连接模块:
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_NanoPC-T2

连接说明:

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer NanoPC-T2
INT2 留空
INT1 留空
CS USB Host 5V
SCL Pin5
SDA Pin6
SDO USB Host 5V
5V Pin29
GND Pin30

编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统,进入系统后克隆Matrix代码仓库:

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix:

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序:

$ matrix-accelerometer

注意:此模块并不支持热插拔,启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下:

The position is (-6, 3, 236)

代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码,本模块的测试示例代码为matrix-3_axis_digital_accelerometer,内容如下:

int main(int argc, char ** argv) 
{
    char position[BUF_SIZE];
    int board;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
 
    system("modprobe adxl34x");
    system("modprobe adxl34x-i2c");
    memset(position, 0, BUF_SIZE);
    if (adxl34xRead(position) > 0) {
        printf("The position is %s", position);
    } else {
        printf("Fail to get position\n");        
    }
    system("rmmod adxl34x-i2c");
    system("rmmod adxl34x");
 
    return 0;
}

API说明参考维基:Matrix API reference manual

相关资料

ADXL345.pdf