如何让Arduino使用ADXL345加速度计传感器

在本篇Arduino使用加速度计的文章中，我们将使用物美价廉的ADXL345加速度计。

跟随我们的脚步，您将学会如何将ADXL345加速度计连接到Arduino Uno，利用Adafruit的ADXL345传感器库读取数据。

ADXL345是一款经济型的低功耗三轴MEMS加速度计，支持I2C和SPI串行接口。

MEMS是微型电子机械系统的缩写，这表明ADXL345包含一个微观的机械元件，用于确定加速度。

也可以在Raspberry Pi上使用这个ADXL345，但设置过程是相当不同，所以如果决定使用Pi，请务必查看教程。

设备清单

需要有以下设备来完成这个Arduino加速度计教程。

必备设备

Arduino Uno
面包板
面包板线
ADXL345加速度计

连接Arduino加速度计电路

ADXL345加速度计的电路相当简单，不需要任何复杂的部件和接线，可以直接连接到Arduino上。

下面的教程将包含所有步骤。

将ADXl345的GND引脚连接到Arduino的GND引脚。
将ADXL345的VCC引脚连接到Arduino的3v3引脚。
将 ADXL345 的 SCL 引脚与 Arduino 上的 SCL 引脚连接。
将ADXL345的SDA引脚连接到Arduino上的SCL引脚。

下面的电路图对连接Arduino和ADXL345可能更直观。

如果你使用的是Adafruit ADXL345板，你也可以使用5V连接，因为该板上有电路将电压降到3V。

导入控制库

使用库，编写读取加速度计数据的代码就非常简单了。

在这个Arduino项目中，我们利用”Adafruit Unified Sensor”库和”Adafruit ADXL345″库。

首先，在Arduino IDE中打开库菜单，进入Sketch (1.) -> Include Library (2.) -> Manage Libraries (3.)

在这个窗口中搜索Adafruit ADXL345（1.），找到 “Adafruit ADXL345 by Adafruit”（2.），应该是唯一的搜索结果。

现在，在同一个窗口中，搜索 “Adafruit Unified Sensor”（1.），找到库（2.）。

找到后，按 “Install”(3.)按钮进行安装。

编写加速度计代码

在Arduino IDE中输入以下代码

我们将对Arduino加速度计代码的每个部分进行解释，让你了解这一切是如何工作的，以及每个重要代码的作用。

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_ADXL345_U.h>

首先包括所有的库头文件，这些文件将是我们程序的大部分功能所依赖的。

在ADXL345库中使用了 “Wire “库，这样Arduino可以使用i2C串行协议与加速度计进行通信。

需要使用 “Adafruit_Sensor “库，因为它是我们使用的ADXL345库的基础。它为ADXL345库处理一些不同的事情，并作为Adafruit的大部分传感器库的基础。

最后我们导入的库是 “Adafruit_ADXL345 “库。这个库负责处理与Arduino的加速度计的交互，我们利用这个库来读取传感器的加速度数据。

Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified();

这一行将Adafruit ADXL345库实例化为 “accel “变量。

accel “变量将有一个自定义对象，允许访问许多帮助函数，用于与ADXL345加速度计交互。

void setup(void) 
{
   Serial.begin(9600);  

   if(!accel.begin())
   {
      Serial.println("No ADXL345 sensor detected.");
      while(1);
   }
}

当Arduino开机时，这个”setup()“函数会自动运行。

我们首先运行”Serial.begin()“函数，这样Arduino就可以通过串行连接发送消息。在这个函数中，我们输入了9600的波特率。

之后，我们利用 “accel “对象的 “begin()“函数来启动它与ADXL345加速度计的连接。

接下来，我们检查这个函数返回的结果。如果返回的结果为 “False”，就向串行监视器打印出一条消息，提醒用户我们访问ADXL345加速度计失败。

如果确实发生了错误，我们使用 “while(1) “运行一个无限循环，这样可以确保我们永远不会进入主循环。要退出这个循环，需要重新启动Arduino。

void loop(void) 
{
   sensors_event_t event; 
   accel.getEvent(&event);
   Serial.print("X: "); Serial.print(event.acceleration.x); Serial.print("  ");
   Serial.print("Y: "); Serial.print(event.acceleration.y); Serial.print("  ");
   Serial.print("Z: "); Serial.print(event.acceleration.z); Serial.print("  ");
   Serial.println("m/s^2 ");
   delay(500);
}

这个 “loop() “函数在 “setup() “函数执行完毕后自动运行。

在这个函数中，我们创建了一个名为”event”的变量，使用”sensor_event_t”结构。

接下来，我们使用 “accel”对象的”getEvent()“函数，传入我们之前定义的事件变量。

这个 “getEvent()“函数将从加速度计中获取数据，并将相关数据填入我们传入的结构（本例中是 “event”变量）。

然后我们打印出存储在 “事件 “变量中的X、Y和Z加速度值。所有这三个值都可以通过”event.acceleration “向量获得。

最后，我们通过使用 “delay()“函数来延迟循环运行500ms。

最终的代码应该会像下面所示的那样。

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h> 
#include <Adafruit_ADXL345_U.h>

Adafruit_ADXL345_Unified accel = Adafruit_ADXL345_Unified();

void setup(void) 
{
  Serial.begin(9600);  
  if(!accel.begin())
  {
     Serial.println("No ADXL345 sensor detected.");
     while(1);
  }
}
void loop(void) 
{
  sensors_event_t event; 
  accel.getEvent(&event);

  Serial.print("X: "); Serial.print(event.acceleration.x); Serial.print("  ");
  Serial.print("Y: "); Serial.print(event.acceleration.y); Serial.print("  ");
  Serial.print("Z: "); Serial.print(event.acceleration.z); Serial.print("  ");
  Serial.println("m/s^2 ");
  delay(500);
}