电路分析
ADXL202的基本接线图如下图所示。注意到除了两个滤波电容器和一个电阻，没有其他外接部件。我为这个设备指定了相当低的带宽10Hz。根据ADXL202数据参数，在此带宽下，C1和C2的值应为0．47μF。
电阻R1用于设置’202芯片的X和Y轴的输出脉冲时间值。我指定了一适中的5毫秒脉冲时间；根据数据表，这需要R1的标准值约为625k(选定相当接近的标准电阻值620k)。注意到精确的脉冲时间不是至关重要的，因为任何变化都由软件解决。可根据使用的微机或微处理器性能和所要求的分辨率，选择高一点或低一点的脉冲时间。
认识ADXL202的输出：
ADXL202发送稳定的数字脉冲流或方波。脉冲时间定义为T2，由R1设置(见前一节)。对此电路，脉冲间隔5毫秒。加速度的变化改变每一个脉冲的宽度(这称为脉宽调制，或PWM)。ADXL202对每G加速度改变量为12．5％--正负都改变。因此，5毫秒脉冲的宽度对设备的正负2G量程改变量为50％。OG状态占空比是50％0脉冲宽度定义为T1。因为ADXL202使用脉宽调制输出，而不是线性直流输出，所以不需要模一数转换器。
加速度计定位
因为ADXL202有两个轴，因此可同时用两个轴检测加速度和重力的改变。可在水平或垂直方位上使用这个设备。要作为倾角传感器使用，就要把设备水平放置：这样任何方向的任何倾角都可被感知。在这个方位上。ADXL202也可被用做动作检测器来断定运动的速度、方向、甚至可以是距离(根据你使用的控制线路的分辨率)
控制接口和软件
ADXL202的控制接口十分简单。上图显示的是把ADXL202表面安装芯片和仿真板连接到BasIC Stamp2上的接线图。两种情形下，’202的电源都来自干Stamp的一个输入／输出脚。这可能不是最好的设计，但是从实验的角度说，它快速且简单。
程序清单2是用PBasic写的 Basic Stamp2短程序，此程序可以不停地读取ADXL202的两个输出端。程序是这样工作的，首先检测T2基本脉冲周期,然后用PULSIN命令处理TIy和TIx轴的信号。PULSIN返回脉冲的长度；脉冲越长，G越高；脉冲越短，G越低。
因为BasIC Stamp2有一频率为2微秒的时钟，Tly和TIx脉冲的实际时间被下列程序转换为微秒，Tly=2*Tly TIx=2*TIx
TLY和TLx是脉冲宽度，用微秒表示。这些宽度会被先前得到的T2的值所参考，T2值是用下列程序得到的： Tly=8*Tly\T2 TIx=8*Tlx\T2 这个程序的典型结果是×和Y轴分别得到200和170这样的数字。注意到即使在平面上，由于制造容许的偏差，ADXL202的两个输出也可能不是正好相同。
repeat_loop循环不停的读取传感器的输出。没有停止状态和调试行。代码循环得非常快——只有几十微秒一这允许你为机器人插入其他程序。注意到一旦循环开始，就再不会读取T2的值(除非你重新开始整个程序)。这对基本倾角传感器之类的低精确应用是可接受的。不过，如需更高的精确性，应每5或10分钟读一次T2脉冲的时间，如果机器人会遭受突然剧烈的温度变化，频率还需更高。ADXL202的输出对温度敏感，所以温度的改变会影响T2脉冲时间。
程序运行时，你会注意到只要把加速度计往一边倾斜，x和Y的输出值就会改变正负50到75。加速度计的突然运动会引起更剧烈的变化。记录得到的这些值并把它们加入你为机器人设计的加速度计控制软件。
附加用途
尽管ADXL202加速度计非常适不需附加的硬件甚至软件就可把传感器用做运动，摆动和震动传感器。假设加速度计定位为机器人沿芯片的×轴运行，则当机器人移动时，ADXL202会记录加速度的变化。合用做倾角传感器，也还有其他用途。
如果机器人撞到墙或其他障碍物。就会被感应为一个非常高的加速度／减速度信号。如果想让机器人对摆动和震动做出反应，控制软件需要以足够高的速度循环以赶上输出的瞬时变化。清单2中的代码repeat_loop重复足够次以使机器人可检测与物体的碰撞。
如果你必须检测所有的碰撞，当ADXL202的输出超过一定极限时需能产生某种类型的硬件中断信号，以触发微处理器或微控制器。由于大部分硬件中断线不能接收脉冲宽度调制信号。可能要求附加外部线路。另一种方法是用一个快速反应的微控制器来监控ADXL202的输出。现在微控制器的低价位使这种应用也是合理的选择。
网友评论