Os acelerômetros são dispositivos eletromecânicos únicos que medem as forças de aceleração, como os 9,8 metros por segundo ao quadrado da gravidade puxando constantemente objetos estacionários como o seu computador. Na verdade, as empresas de informática começaram a instalar acelerômetros em laptops para detectar quedas livres repentinas e desligar os discos rígidos para protegê-los de danos. Embora esses sejam dispositivos complexos usados principalmente por estudantes de engenharia e profissionais de tecnologia, você pode criar um circuito simples para medir a inclinação e a aceleração do acelerômetro com bastante facilidade.
Passos
Parte 1 de 3: conectando seu acelerômetro a um microcontrolador
Etapa 1. Conecte seu acelerômetro a uma placa de ensaio
As placas de ensaio são dispositivos que podem criar circuitos sem o uso de solda. Nesse caso, você o está usando para conectar seu acelerômetro ao microcontrolador. Segure o acelerômetro de forma que os pinos na parte inferior fiquem voltados para baixo. Agora, pressione os pinos suavemente em sua placa de ensaio para que o lado com os pinos fique voltado para o seu microcontrolador.
- Certifique-se de que o microcontrolador está de cabeça para baixo e localizado diretamente acima da placa de ensaio e do acelerômetro.
- Compre um pacote de microcontrolador - como o Arduino Uno Basic Starter Kit - que vem com um microcontrolador, uma placa de ensaio e todos os cabos de ligação necessários.
Etapa 2. Anexe "X_OUT" a "A_O
" Insira um fio de jumper no orifício da placa de ensaio diretamente acima do pino "X_OUT" em seu acelerômetro. A partir daqui, conecte o outro lado do fio à entrada identificada como "A0" em seu microcontrolador.
A entrada "A0" deve estar localizada no canto superior esquerdo da placa do microcontrolador se estiver virada de cabeça para baixo. Você pode saber sua posição verificando se o nome da marca está na vertical ou de cabeça para baixo
Etapa 3. Execute "Y_OUT" para "A_1
" Insira um segundo fio de jumper no orifício da placa de ensaio diretamente acima do pino "Y_OUT" no acelerômetro, que é o primeiro à esquerda de "X_OUT". Agora, conecte a outra extremidade do fio à entrada "A1" na placa do microcontrolador.
A entrada "A1" está localizada diretamente à esquerda da entrada "A0" na placa do microcontrolador quando está de cabeça para baixo
Etapa 4. Conecte "Z_OUT" a "A_2
" Insira seu terceiro fio de jumper no orifício da placa de ensaio acima do pino "Z_OUT" em seu acelerômetro, que está localizado à esquerda do pino "Y_OUT". A partir daqui, conecte o outro lado do fio à entrada "A2" na placa do microcontrolador.
A entrada "A2" está localizada à esquerda da entrada "A1" na placa do microcontrolador quando ela está de cabeça para baixo
Etapa 5. Anexe "GND" a "GND
" Conecte um quarto fio de jumper no orifício da placa de ensaio acima do pino "GND" em seu acelerômetro, que está localizado à esquerda do conector "Z_OUT". Conecte a outra extremidade do fio à mesma entrada na placa do microcontrolador.
A entrada "GND" deve estar localizada à direita das entradas A1 a A5 quando a placa do microcontrolador está de cabeça para baixo e geralmente destacada em branco
Etapa 6. Conecte "VCC" à tensão apropriada
A tensão em seu acelerômetro deve corresponder à entrada de tensão à qual ele se conecta na placa do microcontrolador. Por exemplo, se o seu microcontrolador é de 3,3 V, passe um fio do orifício da placa de ensaio acima de "VCC" - à direita do fio "X_OUT" - até a entrada de "3,3 V" na placa do microcontrolador.
A entrada "3,3 V" deve estar localizada à direita da entrada "GND" quando o microcontrolador está de cabeça para baixo
Parte 2 de 3: Configurando um Script
Etapa 1. Instale o Arduino em seu computador
Arduino é o software de código aberto para placas de microcontrolador usado para escrever e fazer upload de código do seu computador e transferi-lo para a placa física. Para iniciantes que usam acelerômetros, este é o melhor software a ser usado. O Arduino pode ser instalado no Windows, OS X ou Linux.
Baixe o Arduino aqui:
Etapa 2. Conecte seu microcontrolador ao computador
A partir de agora, seu microcontrolador está apenas conectado ao seu acelerômetro. Agora, você precisa conectar o microcontrolador ao computador para que ele possa ler os dados do acelerômetro por meio do microcontrolador. Para fazer isso, conecte a porta USB do microcontrolador ao computador por meio de um cabo.
Se o seu microcontrolador não veio com um cabo USB, compre um em uma loja de eletrônicos que seja longo o suficiente para ir do microcontrolador ao computador
Etapa 3. Baixe um script do acelerômetro GitHub para a placa do microcontrolador
GitHub é um recurso para vários pacotes de script Arduino para peças selecionadas de hardware. Por exemplo, se você estiver usando um microcontrolador MMA8452Q, procure a "Biblioteca MMA8452Q" e faça o download. Se você estiver usando o Arduino Uno, pesquise a biblioteca de script do acelerômetro correspondente e faça o download.
- Depois de encontrar o arquivo no GitHub, clique em "Clonar ou fazer download" e em "Fazer download do ZIP".
- Você pode usar scripts de qualquer recurso ou escrever seus próprios, mas o GitHub é a fonte mais confiável para iniciantes.
Etapa 4. Instale a biblioteca do microcontrolador no Arduino
Depois de baixar a biblioteca de acelerômetros aplicável do microcontrolador, abra o Arduino. Agora, clique na guia “Sketch” na parte superior da janela e selecione “Incluir Biblioteca”. A partir daqui, selecione "Adicionar biblioteca. ZIP" e clique na biblioteca que você baixou.
Se você não conseguir encontrar o arquivo. ZIP, procure o nome do arquivo em seu computador
Etapa 5. Carregue o esboço do acelerômetro no Arduino
Na janela do Arduino, clique na guia "Arquivo" e, em seguida, passe o mouse sobre "Exemplos". Agora, selecione o esboço do acelerômetro que você baixou. Em geral, o código será bastante semelhante entre os dispositivos de acelerômetro. No entanto, existem pequenas diferenças o suficiente para que funcionem apenas com o hardware especificado.
Certifique-se de que seu script foi projetado para seu acelerômetro. Por exemplo, um script para o acelerômetro ADXL337 provavelmente não funcionará com o acelerômetro ADXL377
Etapa 6. Carregue o esboço para o seu microcontrolador
No Arduino, selecione "Ferramentas" e, em seguida, passe o mouse sobre "Placa" e selecione a placa do microcontrolador. A partir daqui, selecione a porta serial da placa clicando em "Ferramentas" e depois em "Porta serial" - provavelmente é COM3 ou superior. Para verificar, desconecte a placa e reabra o menu - a entrada que sumiu é a porta da placa do microcontrolador. Agora, reconecte a placa e selecione essa porta. Por fim, clique no botão de upload ou pressione Cmd + U para Mac OS X ou Ctrl + U para Windows.
Certifique-se de que seu microcontrolador está conectado ao computador por meio de um cabo USB antes de enviar seu esboço
Parte 3 de 3: Operando Seu Acelerômetro
Etapa 1. Incline o acelerômetro para a esquerda e para a direita para alterar o valor do eixo x
Pegue a placa de ensaio e incline-a para a esquerda. Como o acelerômetro agora sente a atração da gravidade ao longo deste eixo, o valor x diminuirá. Agora, incline o acelerômetro para a direita para aumentar o valor do eixo x.
- Lembre-se de que os valores representam a aceleração adequada experimentada pelo objeto em um eixo específico - neste caso, o eixo x.
- Os valores são representados em unidades de força g (g). Um g é igual a 9,8 metros por segundo ao quadrado.
Etapa 2. Incline o acelerômetro para trás e para frente para alterar o valor do eixo y
Se você inclinar o acelerômetro para trás em sua direção, o valor do eixo y diminuirá. Por outro lado, se incline para frente para aumentar o valor do eixo y.
Sempre use o breadboard para inclinar o acelerômetro. Se você agarrar o acelerômetro diretamente, ele pode se soltar conforme você o move
Etapa 3. Levante o acelerômetro para cima e para baixo para alterar o valor do eixo z
Como a força da gravidade aumenta quando você levanta o acelerômetro, o valor do eixo z aumentará. Se você quiser diminuir o valor do eixo z, diminua o acelerômetro.
