มาตรความเร่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลเฉพาะตัวที่วัดแรงเร่ง เช่น แรงโน้มถ่วงกำลังสอง 9.8 เมตรต่อวินาทีที่ดึงวัตถุที่อยู่กับที่ เช่น คอมพิวเตอร์ของคุณอย่างต่อเนื่อง ในความเป็นจริง บริษัทคอมพิวเตอร์ได้เริ่มติดตั้งมาตรความเร่งในแล็ปท็อปเพื่อตรวจจับการตกอย่างกะทันหันและปิดฮาร์ดไดรฟ์เพื่อป้องกันความเสียหาย แม้ว่าอุปกรณ์เหล่านี้จะเป็นอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งส่วนใหญ่ใช้โดยนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยี แต่คุณสามารถสร้างวงจรง่ายๆ เพื่อวัดความเอียงและความเร่งของมาตรความเร่งได้ค่อนข้างง่าย
ขั้นตอน
ส่วนที่ 1 จาก 3: การเชื่อมต่อมาตรความเร่งของคุณกับไมโครคอนโทรลเลอร์
ขั้นตอนที่ 1. เชื่อมต่อมาตรความเร่งของคุณกับเขียงหั่นขนม
เขียงหั่นขนมเป็นอุปกรณ์ที่สามารถสร้างวงจรโดยไม่ต้องใช้บัดกรี ในกรณีนี้ คุณกำลังใช้เพื่อเชื่อมต่อมาตรความเร่งกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ถือมาตรวัดความเร่งโดยให้หมุดที่ด้านล่างคว่ำลง ตอนนี้ กดหมุดเบาๆ ลงในเขียงหั่นขนมของคุณ โดยให้ด้านที่มีหมุดหันออกจากคุณไปทางไมโครคอนโทรลเลอร์
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณคว่ำและอยู่เหนือเขียงหั่นขนมและมาตรความเร่งของคุณ
- ซื้อแพ็คเกจไมโครคอนโทรลเลอร์ เช่น Arduino Uno Basic Starter Kit ที่มาพร้อมกับไมโครคอนโทรลเลอร์ เขียงหั่นขนม และสายจัมเปอร์ที่จำเป็นทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 2. แนบ "X_OUT" กับ "A_O
" เสียบสายจัมเปอร์เข้าไปในรูบนเขียงหั่นขนมเหนือพิน "X_OUT" บนมาตรความเร่งของคุณ จากที่นี่ เชื่อมต่ออีกด้านหนึ่งของสายเข้ากับอินพุตที่ระบุว่า "A0" บนไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ
อินพุต "A0" ควรอยู่ที่ด้านบนซ้ายของบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ หากพลิกกลับด้าน คุณสามารถบอกตำแหน่งได้โดยตรวจสอบว่าชื่อแบรนด์ตั้งตรงหรือกลับหัว
ขั้นตอนที่ 3 เรียกใช้ "Y_OUT" ถึง "A_1
" เสียบสายจัมเปอร์อันที่สองเข้าไปในรูบนเขียงหั่นขนมเหนือพิน "Y_OUT" บนมาตรความเร่ง ซึ่งเป็นอันแรกทางด้านซ้ายของ "X_OUT" ตอนนี้ เชื่อมต่อปลายอีกด้านของสายเข้ากับอินพุต "A1" บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
อินพุต "A1" จะอยู่ทางด้านซ้ายของอินพุต "A0" บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์โดยตรงเมื่อพลิกกลับด้าน
ขั้นตอนที่ 4. เชื่อมต่อ "Z_OUT" กับ "A_2
" เสียบสายจัมเปอร์เส้นที่สามลงในรูเขียงหั่นขนมเหนือพิน "Z_OUT" บนมาตรความเร่ง ซึ่งอยู่ทางด้านซ้ายของพิน "Y_OUT" จากที่นี่ เชื่อมต่ออีกด้านหนึ่งของสายเข้ากับอินพุต "A2" บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
อินพุต "A2" จะอยู่ทางด้านซ้ายของอินพุต "A1" บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์เมื่อพลิกคว่ำ
ขั้นตอนที่ 5. แนบ "GND" กับ "GND
" ต่อสายจัมเปอร์เส้นที่สี่เข้ากับรูเขียงหั่นขนมเหนือพิน "GND" บนมาตรความเร่ง ซึ่งอยู่ทางด้านซ้ายของขั้วต่อ "Z_OUT" ต่อปลายสายอีกด้านหนึ่งเข้ากับอินพุตเดียวกันบนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
อินพุต "GND" ควรอยู่ทางด้านขวาของอินพุต A1 ถึง A5 เมื่อบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์คว่ำและมักจะเน้นด้วยสีขาว
ขั้นตอนที่ 6 เชื่อมต่อ "VCC" กับแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสม
แรงดันไฟบนมาตรความเร่งควรตรงกับอินพุตแรงดันไฟฟ้าที่เชื่อมต่อบนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ ตัวอย่างเช่น หากไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณคือ 3.3 V ให้เรียกใช้สายจากรูเขียงหั่นขนมเหนือ "VCC" ทางด้านขวาของสาย "X_OUT" ไปที่อินพุต "3.3 V" บนบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์
อินพุต "3.3 V" ควรอยู่ทางด้านขวาของอินพุต "GND" เมื่อไมโครคอนโทรลเลอร์กลับด้าน
ส่วนที่ 2 จาก 3: การตั้งค่าสคริปต์
ขั้นตอนที่ 1. ติดตั้ง Arduino บนคอมพิวเตอร์ของคุณ
Arduino เป็นซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์สสำหรับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ในการเขียนและอัปโหลดโค้ดจากคอมพิวเตอร์ของคุณและโอนไปยังบอร์ดจริง สำหรับผู้เริ่มต้นใช้มาตรความเร่ง นี่คือซอฟต์แวร์ที่ดีที่สุดที่จะใช้ Arduino สามารถติดตั้งบน Windows, OS X หรือ Linux
ดาวน์โหลด Arduino ที่นี่:
ขั้นตอนที่ 2 เชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์กับคอมพิวเตอร์ของคุณ
ณ ตอนนี้ ไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณเพิ่งเชื่อมต่อกับมาตรความเร่งของคุณ ตอนนี้ คุณต้องเชื่อมต่อไมโครคอนโทรลเลอร์กับคอมพิวเตอร์ของคุณ เพื่อให้สามารถอ่านข้อมูลจากมาตรความเร่งของคุณผ่านไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ ในการดำเนินการนี้ ให้เชื่อมต่อพอร์ต USB บนไมโครคอนโทรลเลอร์เข้ากับคอมพิวเตอร์ผ่านสายเคเบิล
หากไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณไม่ได้มาพร้อมกับสาย USB ให้ซื้อจากร้านขายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยาวพอที่จะเรียกใช้จากไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณไปยังคอมพิวเตอร์ของคุณ
ขั้นตอนที่ 3 ดาวน์โหลดสคริปต์ accelerometer GitHub สำหรับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ
GitHub เป็นแหล่งข้อมูลสำหรับแพ็คเกจสคริปต์ Arduino ต่างๆ สำหรับฮาร์ดแวร์บางชิ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ MMA8452Q ให้ค้นหา "MMA8452Q Library" และดาวน์โหลด หากคุณกำลังใช้ Arduino Uno ให้ค้นหาไลบรารีสคริปต์ accelerometer ที่เกี่ยวข้องและดาวน์โหลด
- เมื่อคุณพบไฟล์ผ่าน GitHub แล้ว ให้คลิก "โคลนหรือดาวน์โหลด " จากนั้น "ดาวน์โหลด ZIP"
- คุณสามารถใช้สคริปต์จากแหล่งข้อมูลใดก็ได้หรือเขียนเอง แต่ GitHub เป็นแหล่งที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับผู้เริ่มต้น
ขั้นตอนที่ 4 ติดตั้งไลบรารีไมโครคอนโทรลเลอร์ใน Arduino
หลังจากดาวน์โหลดไลบรารี accelerometer ที่ใช้งานได้ของไมโครคอนโทรลเลอร์แล้ว ให้เปิด Arduino ตอนนี้ คลิกแท็บ "ร่าง" ที่ด้านบนของหน้าต่างแล้วเลือก "รวมไลบรารี" จากที่นี่ เลือก "เพิ่ม. ZIP Library" แล้วคลิกไลบรารีที่คุณดาวน์โหลด
หากไม่พบไฟล์. ZIP ให้ค้นหาชื่อไฟล์ในคอมพิวเตอร์
ขั้นตอนที่ 5. โหลดร่างมาตรความเร่งของคุณลงใน Arduino
ในหน้าต่าง Arduino คลิกแท็บ "ไฟล์" แล้ววางเมาส์เหนือ "ตัวอย่าง" ตอนนี้ เลือกร่างมาตรความเร่งที่คุณดาวน์โหลด โดยทั่วไปแล้ว รหัสจะค่อนข้างคล้ายกันระหว่างอุปกรณ์มาตรความเร่ง อย่างไรก็ตาม มีความแตกต่างเล็กน้อยที่ใช้งานได้กับฮาร์ดแวร์ที่ระบุเท่านั้น
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสคริปต์ของคุณออกแบบมาสำหรับมาตรความเร่งของคุณ ตัวอย่างเช่น สคริปต์สำหรับมาตรความเร่ง ADXL337 อาจไม่ทำงานกับมาตรความเร่ง ADXL377
ขั้นตอนที่ 6 อัปโหลดภาพร่างไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ
ใน Arduino เลือก "เครื่องมือ" จากนั้นวางเมาส์เหนือ "บอร์ด" และเลือกบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ จากที่นี่ ให้เลือกพอร์ตอนุกรมของบอร์ดของคุณโดยกดปุ่ม "Tools" จากนั้นคลิก "Serial Port" ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเป็น COM3 หรือสูงกว่า ในการตรวจสอบ ให้ถอดบอร์ดของคุณออกแล้วเปิดเมนูใหม่อีกครั้ง รายการที่หายไปคือพอร์ตของบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ตอนนี้ เชื่อมต่อบอร์ดใหม่และเลือกพอร์ตนั้น สุดท้าย ให้คลิกปุ่มอัปโหลดหรือกด Cmd+U สำหรับ Mac OS X หรือ Ctrl+U สำหรับ Windows
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ผ่านสาย USB ก่อนอัปโหลดภาพสเก็ตช์ของคุณ
ส่วนที่ 3 จาก 3: การใช้งานมาตรความเร่งของคุณ
ขั้นตอนที่ 1. เอียงมาตรความเร่งไปทางซ้ายและขวาเพื่อเปลี่ยนค่าแกน x
หยิบเขียงหั่นขนมแล้วเอียงไปทางซ้าย เนื่องจากมาตรความเร่งรู้สึกถึงแรงดึงตามแกนนี้ ค่า x จะลดลง ทีนี้ เอียงมาตรความเร่งไปทางขวาเพื่อเพิ่มค่าแกน x
- โปรดจำไว้ว่า ค่าต่างๆ แสดงถึงความเร่งที่เหมาะสมที่วัตถุบนแกนเฉพาะ ซึ่งในกรณีนี้คือแกน x
- ค่าจะแสดงเป็นหน่วย g-force (g) หนึ่งกรัมเท่ากับ 9.8 เมตรต่อวินาทีกำลังสอง
ขั้นตอนที่ 2 เอียงตัวตรวจวัดความเร่งไปข้างหลังและไปข้างหน้าเพื่อเปลี่ยนค่าแกน y
หากคุณเอียงตัวตรวจวัดความเร่งไปทางด้านหลัง ค่าแกน y จะลดลง ในทางกลับกัน หากเอียงไปข้างหน้าเพื่อเพิ่มค่าแกน y
ใช้เขียงหั่นขนมเพื่อเอียงมาตรความเร่งเสมอ หากคุณจับมาตรความเร่งโดยตรง มันอาจจะหลุดออกมาเมื่อคุณขยับ
ขั้นตอนที่ 3 ยกมาตรความเร่งขึ้นและลงเพื่อเปลี่ยนค่าแกน z
เนื่องจากแรงโน้มถ่วงเพิ่มขึ้นเมื่อคุณยกตัวตรวจวัดความเร่งขึ้น ค่าแกน z จะเพิ่มขึ้น หากคุณต้องการลดค่าแกน z ให้ลดระดับความเร่งลง
