Arduino - Een 3 assige versnellingsmeter (ADXL345) - Revision history

WikiAdmin: /* Beetje spelen */

2018-01-12T09:20:29Z

‎Beetje spelen

WikiAdmin: /* Beetje spelen */

2018-01-10T20:34:33Z

‎Beetje spelen

WikiAdmin: /* Navigatie */

2018-01-08T20:14:11Z

‎Navigatie

WikiAdmin at 20:12, 8 January 2018

2018-01-08T20:12:09Z

WikiAdmin: /* De schakeling */

2018-01-08T20:04:15Z

‎De schakeling

WikiAdmin at 19:47, 8 January 2018

2018-01-08T19:47:27Z

WikiAdmin: Created page with "De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes, in principe be..."

2018-01-07T16:00:44Z

Created page with "De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes, in principe be..."

New page

De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes, in principe bestaande uit gewichtjes die verend zijn opgehangen. De mate van vering wordt gemeten. De chip is daarmee een electro-mechanisch element. Dit soort elementen worden aangeduidt als '''MEMS''' - Micro-ElektroMechanisch Systeem. Als de chip versnelt zakken een of meer veertjes iets meer door. Ook de zwaartekracht zorgt voor het doorzakken van de veertjes, zodat ook de zwaartekracht wordt gemeten als versnelling. Dit is niet zo vreemd omdat de zwaaartekracht ook wel de valversnelling wordt genoemd. De zwaartekracht zorgt voor een valversnelling van 9,8 m/s2.

Naast het meten van versnellingen in alle drie de richtingen, heeft de chip een aparte detector om vrije val te detecteren (wegvallen van de zwaartekracht - in feite alle krachten), en een schok-detector.

De chip

Andere chips
ITG3200 (gyro)
HMC5883L (Aardmagneetveld)

===De schakeling===

Extra benodigdheden:
*1 onderdeel zus
*8 onderdelen zo van 18kΩ

{|class="wikitable"
|-
|[[Bestand:naam bestand.png]]
|-
|Beschrijving bovenstaande figuur
|}

===Het programma===

<pre>
Hier het programma
</pre>

===Uitleg===

===Beetje spelen===
Verdiepende opdrachtjes

===Navigatie===
*[[Arduino - naam vorige project|Vorige project]]
*[[Arduino cursus|Cursus overzicht]]
*[[Arduino - naam volgende project|Volgende project]]

@@ Line 136: / Line 136: @@
 x = x0 + v0∙t + ½a∙t²
 </pre>
-Hierin zijn x0 de beginafstand, v0 de beginsnelheid, a de versnelling en t de tijd. Helaas gaat deze formule ervan uit dat de versnelling constant is. In het algemeen Een voorwerp waarvan we continu de versnelling meten Als we beginnen met een afstand en snelheid van 0, dan vereenvoudigd de formule tot:
+Hierin zijn x0 de beginafstand, v0 de beginsnelheid, a de versnelling en t de tijd. Helaas gaat deze formule ervan uit dat de versnelling constant is. In het algemeen is dat niet het geval. Om de snelheid te weten moeten we daarom versnellingen ''integreren''. Dat werkt alsvolgt: Stel, je begint met snelheid 0 en meet 100 keer per seconde de versnelling. De eerste versnelling die je meet is, zeg, 2.0 m/s². Een positieve versnelling, dus de snelheid wordt hoger. Omdat je 100x per seconde meet, geldt deze versnelling maar voor 1/100ste van een seconde. Het is dus niet gek te denken dat de snelheid in die 1/100ste van een seconde met 2.0/100 m/s is toegenomen: 0 m/s + 0.02 m/s = 0.02 m/s. Als je daarna weer 2.0 m/s² meet, zal de snelheid verder toenemen. De snelheid was echter al 0.02 m/s en die wordt nu dus 0.04 m/s. De snelheid wordt dus bijgehouden door steeds de gemeten versnelling erbij op te tellen, maar dan wel gecorrigeerd voor de tijdsduur waarvoor de gemeten versnelling geldt. Omdat we 100x per seconde meten is die tijdsduur 0.01 seconde. Zo kun je ongeveer de snelheid bijhouden. Maar let op: elk foutje blijft doortellen. Naarmate je dit langer doet wordt de afwijking met de echte snelheid groter. Probeer dus altijd ijkpunten in te bouwen. Dan zullen dan met name momenten zijn waarop je apparaat stil staat.
 <pre>
 x = ½a∙t²

@@ Line 1: / Line 1: @@
-De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Zoals gezegd meet de chip versnellingen. Een versnelling is natuurlijk een verandering van snelheid. De mate van versnelling wordt uitgedrukt als de verandering van snelheid per seconde. Omdat snelheid wordt uitgedrukt als meter per seconde (m/s) wordt versnelling uitgedrukt als m/s2.
+De ADXL345 (of GY-291) is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Zoals gezegd meet de chip versnellingen, of meer precies: veranderingen van snelheid. De versnelling wordt uitgedrukt als de verandering van snelheid per seconde. Omdat snelheid wordt uitgedrukt als meter per seconde (m/s) wordt versnelling uitgedrukt als m/s2.
-Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes zitten waarvan de beweging elektronisch wordt waargenomen. Bij een versnellingsmeting gaat het dan bijvoorbeeld om een gewichtje dat verend is opgehangen. De mate van vering wordt gemeten. De chip is daarmee een electro-mechanisch element. Dit soort elementen worden aangeduidt als '''MEMS''' - Micro-ElektroMechanisch Systeem. Als de chip versnelt, bewegen de verend opgehangen gewichtjes trager mee en zakken dus iets meer door in hun vering. Ook de zwaartekracht zelf heeft dit effect, zodat ook de zwaartekracht wordt gemeten als ''versnelling''. Dit is niet zo vreemd omdat de zwaaartekracht door natuurkundigen ook wel ''de valversnelling'' wordt genoemd. De zwaartekracht zorgt voor een valversnelling van 9,8 m/s2.
+Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes zitten waarvan de beweging elektronisch wordt waargenomen. Bij een versnellingsmeting gaat het dan bijvoorbeeld om een gewichtje dat verend is opgehangen. De belasting van de veertjes wordt gemeten. De chip is daarmee een electro-mechanisch element. Dit soort elementen worden aangeduidt als '''MEMS''' - Micro-ElektroMechanisch Systeem. Als de chip versnelt, bewegen de verend opgehangen gewichtjes trager mee en zakken dus iets meer door in hun vering. Ook de zwaartekracht zelf heeft dit effect, zodat ook de zwaartekracht wordt gemeten als ''versnelling''. Dit is niet zo vreemd omdat de zwaaartekracht door natuurkundigen ook wel ''de valversnelling'' wordt genoemd. De zwaartekracht zorgt voor een valversnelling van 9,8 m/s2.
-Naast het meten van versnellingen in alle drie de richtingen, heeft de chip een aparte detector om vrije val te detecteren (wegvallen van de zwaartekracht - in feite alle krachten), en een voor het detecteren van een klik en dubbel-klik detector (zoals van een muis).
+Naast het meten van versnellingen in alle drie de richtingen, heeft de chip een aparte detector om vrije val te detecteren (wegvallen van de zwaartekracht - in feite alle krachten). Er zijn ook detectoren voor het meten van een klik en een dubbel-klik (zoals van een muis). Daarmee kun je bijvoorbeeld een auto laten starten en stoppen door er een keer op te tikken. Lichten kunnen dan aan en uit gaan door een korte dubbele tik.
 De chip is zeer zuinig met energie (2,5V, 40μA). Zijn meetnauwkeurigheid is nagenoeg onafhankelijk van de grootte van het meetbereik: ongeveer 0.002 m/s2. Het kleinste meetbereik gaat tot 2G (tot 20 m/s2) en het grootste meetbereik is 16G (ongeveer 160 m/s2). Zoals gezegd leven we op Aarde continu met 1G. Een raket-auto die met 16G zou optrekken, zou van 0 tot 100km/h gaan in minder dan 0,2 seconde! De beste sportauto doet er tien keer langer over. Daarbij raken straaljagerpiloten bewusteloos als ze te scherpe bochten maken. Dat gevaar ontstaat vanaf ongeveer 5G. 16G is dus een behoorlijke range. De meetnauwkeurigheid van 0.002 m/s2 is ook mooi. Als je met zo'n snelheid "versnelt" duurt het meer dan 10 minuten voor je 5 km/h gaat.
-Andere chips
+Als je geintereseert bent in deze drie-assige versnellingsmeter, zijn er andere chips die je wellicht ook interesseren:
    ADXL335 (alternatieve versnellingsmeter)
    ITG3200/ITG3205, IDG500, MPU6050 (gyroscoop)
    HMC5883L (Aardmagneetveld)
    BMP280 (Barometrische luchtdruk = hoogtemeting)
+Als je wat meer wilt lezen kun je hier eens kijken: https://www.sparkfun.com/pages/accel_gyro_guide. Merk wel op dat de hier aangeboden modules relatief duur zijn. Een ADXL345 module uit China kost minder dan €1,00 !

@@ Line 25: / Line 25: @@
 |[[File:ADXL345.png]]
 |-
-|De schakeling voor de ADXL345; Groen=SDA en Oranje=SCL|}
+|De schakeling voor de ADXL345; Groen=SDA en Oranje=SCL
 ===Het programma===

@@ Line 132: / Line 132: @@
 ===Beetje spelen===
-Verdiepende opdrachtjes
+Een meting van versnelling kan natuurlijk gebruikt worden snelheid te berekenen, terwijl kennis van snelheid kan natuurlijk gebruikt worden om verplaatsing te berekenen. De formule die natuurkundigen daarvoor gebruiken is:
 ===Navigatie===

@@ Line 137: / Line 137: @@
 *[[Arduino - naam vorige project|Vorige project]]
 *[[Arduino cursus|Cursus overzicht]]
-*[[Arduino - naam volgende project|Volgende project]]
+*[[Arduino - Shift Register 74HC595|Volgende project]]

@@ Line 1: / Line 1: @@
-De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes, in principe bestaande uit gewichtjes die verend zijn opgehangen. De mate van vering wordt gemeten. De chip is daarmee een electro-mechanisch element. Dit soort elementen worden aangeduidt als '''MEMS''' - Micro-ElektroMechanisch Systeem. Als de chip versnelt zakken een of meer veertjes iets meer door. Ook de zwaartekracht zorgt voor het doorzakken van de veertjes, zodat ook de zwaartekracht wordt gemeten als versnelling. Dit is niet zo vreemd omdat de zwaaartekracht ook wel de valversnelling wordt genoemd. De zwaartekracht zorgt voor een valversnelling van 9,8 m/s2.
+De ADXL345 is een chip die versnellingen kan meten in drie richtingen. Zoals gezegd meet de chip versnellingen. Een versnelling is natuurlijk een verandering van snelheid. De mate van versnelling wordt uitgedrukt als de verandering van snelheid per seconde. Omdat snelheid wordt uitgedrukt als meter per seconde (m/s) wordt versnelling uitgedrukt als m/s2.
-Naast het meten van versnellingen in alle drie de richtingen, heeft de chip een aparte detector om vrije val te detecteren (wegvallen van de zwaartekracht - in feite alle krachten), en een schok-detector.
+Het principe van deze metingen is dat binnen in de chip kleine mechanische onderdeeltjes zitten waarvan de beweging elektronisch wordt waargenomen. Bij een versnellingsmeting gaat het dan bijvoorbeeld om een gewichtje dat verend is opgehangen. De mate van vering wordt gemeten. De chip is daarmee een electro-mechanisch element. Dit soort elementen worden aangeduidt als '''MEMS''' - Micro-ElektroMechanisch Systeem. Als de chip versnelt, bewegen de verend opgehangen gewichtjes trager mee en zakken dus iets meer door in hun vering. Ook de zwaartekracht zelf heeft dit effect, zodat ook de zwaartekracht wordt gemeten als ''versnelling''. Dit is niet zo vreemd omdat de zwaaartekracht door natuurkundigen ook wel ''de valversnelling'' wordt genoemd. De zwaartekracht zorgt voor een valversnelling van 9,8 m/s2.
-De chip
+Naast het meten van versnellingen in alle drie de richtingen, heeft de chip een aparte detector om vrije val te detecteren (wegvallen van de zwaartekracht - in feite alle krachten), en een voor het detecteren van een klik en dubbel-klik detector (zoals van een muis).
 Andere chips
-   ITG3200 (gyro)
+  ADXL335 (alternatieve versnellingsmeter)
    HMC5883L (Aardmagneetveld)
@@ Line 13: / Line 19: @@
 Extra benodigdheden:
-*1 onderdeel zus
+*1 ADXL345 module
 {|class="wikitable"
 |-
-|[[Bestand:naam bestand.png]]
+|[[File:ADXL345.png]]
 |-
-|Beschrijving bovenstaande figuur
+|De schakeling voor de ADXL345; Groen=SDA en Oranje=SCL|}
 ===Het programma===
 <pre>
-Hier het programma
+#include <Wire.h>
 </pre>