使用LPC2148连接ADXL335加速度计的方法

阿哲

本文主要介绍使用ARM7 LPC2148微控制器连接ADXL335加速度计的方法。 ADXL335是一款三轴加速度传感器，每个轴都有模拟输出。模拟量输出与正交轴上的每个加速度成正比。它的最小测量范围为±3g，其中g是地表重力加速度（9.8m / s2）。最常见的应用包括倾斜、运动和冲击感应。 ADXL335的电源电压范围为1.8V至3.6V。 ADXL335采用16引脚LFCSP_LQ封装。

输出电压

每个轴的输出电压与所使用的电源电压成正比（比例）。零g偏置输出也与电源电压成正比。对于任何给定的有效电源电压，零g输出电压通常为Vs / 2。

灵敏度

灵敏度也称为ADXL335传感器的比例因子，以“mV（或V）每g”即mV / g（或V / g）给出。对于给定的电源电压Vs，灵敏度通常为0.1xVs V / g或Vsx100 mV / g。因此，对于Vs = 3.3V，灵敏度通常为330mV / g或0.33V / g。在后面的例子中，我们将使用V / g作为灵敏度的单位。

将ADC结果转换为g

让我们从基本公式开始，将10位ADC结果转换为给定VREF的电压。传感器输出可以计算如下：

让我们也将所有电压的单位设定为伏特。我们从ADC的结果中得到g如下：

结合上面的两个方程，以VREF和Vs为单位，我们得到，

将ADXL335加速度计与ARM7 LPC2148连接示例

为了连接加速度计，我们将使用LPC2148的ADC模块。由于我们的传感器有3个输出，我们将分别使用AD0.1、AD0.2、AD0.3来读取输出电压。获取ADC结果后，我们可以将其转换为每个轴的g。在下面的例子中，我们将使用UART0发送数据到终端。下面链接的示例项目还包含KEIL的重定向的printf（），它将输出重定向到UART0。

原理图

ADXL335加速度传感器与LPC2148连接的原理图

注意：某些模块可能板载电源稳压器（因此在接口插座中有多余的引脚），这使得与5V微控制器的连接更容易。请确保模块的电源连接正确，并在程序中正确更改电压的值以获得有效的结果。

main.c源代码

1. /*Interfacing ADXL335 Accelerometer sensor with LPC2148 - Example Source Code for KEIL ARM.*/
   
2. 
   
3. #include <lpc214x.h>
   
4. #include <stdio.h> //visit http://www.ocfreaks.com/retarget-redirect-printf-scanf-uart-keil/
   
5. #include "lib_funcs.h" //OCFreaks LPC214x Tutorials Library Header
   
6. 
   
7. #define SEL_AD01 (1<<1) //Select AD0.1 Channel
   
8. #define SEL_AD02 (1<<2) //Select AD0.2 Channel
   
9. #define SEL_AD03 (1<<3) //Select AD0.3 Channel
   
10. #define CLKDIV   (15-1) //4Mhz ADC clock (ADC_CLOCK=PCLK/CLKDIV) where "CLKDIV-1" is actually used, in our case PCLK=60mhz  
    
11. #define BURST_MODE_OFF (0<<16) //1 for on and 0 for off
    
12. #define PowerUP   (1<<21)
    
13. #define START_NOW ((0<<26)|(0<<25)|(1<<24)) //001 for starting the conversion immediately
    
14. #define ADC_DONE  (1UL<<31)
    
15. 
    
16. #define VREF 3.3 //Reference Voltage at VREF pin
    
17. #define VS          3.3 //Supply Voltage for ADXL335
    
18. #define ZERO_G (VS/2) //Zero g bias
    
19. 
    
20. int main(void)
    
21. {
    
22.         initClocks(); //Set PCLK = CCLK = 60Mhz - used by: UART, Timer and ADC
    
23.         initUART0();  //Initialize UART0 for retargeted printf()
    
24.         initTimer0(); //Init Timer for delay functions
    
25.         
    
26.         PINSEL1 |= (1<<24) | (1<<26) | (1<<28); //select AD0.1/2/3 for P0.28/29/30.
    
27.         int adcX,adcY,adcZ;
    
28.         float resultVolts,Xg,Yg,Zg;
    
29.         unsigned long ADC0CR_Setup = (CLKDIV<<8) | BURST_MODE_OFF | PowerUP;
    
30.         printf("OCFreaks.com LPC214x ADXL335 Sensor Interfacing Tutorial\n");
    
31.         
    
32.         int skipFirst = 1;
    
33.         
    
34.         while(1)
    
35.         {
    
36.                 AD0CR = ADC0CR_Setup | SEL_AD01 | START_NOW;//Start new Conversion on AD0.1
    
37.                 while( (AD0DR1 & ADC_DONE) == 0 );
    
38.                 adcX = (AD0DR1>>6) & 0x3FF; //get the 10bit ADC result
    
39.                
    
40.                 AD0CR = ADC0CR_Setup | SEL_AD02 | START_NOW; //Start new Conversion on AD0.2
    
41.                 while( (AD0DR2 & ADC_DONE) == 0 );
    
42.                 adcY = (AD0DR2>>6) & 0x3FF; //get the 10bit ADC result
    
43.                
    
44.                 AD0CR = ADC0CR_Setup | SEL_AD03 | START_NOW; //Start new Conversion on AD0.3
    
45.                 while( (AD0DR3 & ADC_DONE) == 0 );
    
46.                 adcZ = (AD0DR3>>6) & 0x3FF; //get the 10bit ADC result
    
47.                
    
48.                 if(skipFirst) //Ignore first ADC readings.
    
49.                 {
    
50.                         skipFirst = 0;
    
51.                         continue;
    
52.                 }
    
53.                
    
54.                 //Computing in 2 steps to keep things simple.
    
55.                 resultVolts = ((float)adcX * VREF) / 1024; //ADC Result converted to millivolts
    
56.                 Xg = (resultVolts - ZERO_G) / (VS*0.1);
    
57.                
    
58.                 resultVolts = ((float)adcY * VREF) / 1024; //ADC Result converted to millivolts
    
59.                 Yg = (resultVolts - ZERO_G) / (VS*0.1);
    
60.                
    
61.                 resultVolts = ((float)adcZ * VREF) / 1024; //ADC Result converted to millivolts
    
62.                 Zg = (resultVolts - ZERO_G) / (VS*0.1);
    
63.                
    
64.                 printf("X=%0.2fg Y=%0.2fg Z=%0.2fg\n", Xg,Yg,Zg);
    
65.                
    
66.                 delayMS(250); //4 Updates per second
    
67.         }
    
68.         
    
69.         //return 0; //This won't execute normally
    
70. }

复制代码

截图

ADXL335加速度传感器与LPC2148连接的演示屏幕截图

参考链接

ADXL335数据手册：ADXL335 Datasheet

GitHub上的整个Keil工程：ADXL335 Accelerometer Interfacing with LPC2148