数字式加速度传感器ADXL345的原理及应用.pdf

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1、科技论坛数字式加速度传感器ADXL345的原理及应用李兴法1尹冠飞2（1、濮阳耐高温材料股份有限公司，河南濮阳4570022、河南职业技术学院，河南郑州450046）摘要：介绍了数字式加速度传感器ADXL345的工作原理、功能和应用，详细介绍了其SPI和I2C通信方式。列表说明了ADXL345的全部寄存器及振动测试的寄存器初始值。进行了ADXL345与微处理器的接口电路设计。关键词：数字式加速度传感器；ADXL345；接口1概述ID，地址为0X00。访问ADXL345是ADI（AnalogDevices,I

2、nc.）公司寄存器时先要发送1于2009年发布的一款数字式三轴加速度传感器，字节读写地址信息。最也是该公司第一款输出数码信号的加速度传感高位为操作类型，0代器。ADXL345最大量程可以达到±16g，可以进行表写操作，1代表读操高分辨率（13位）测量。数字输出数据为16位二作；第六位是读写类进制补码的形式，可通过SPI（3线或4线）或者型，0代表单值读写，1I2C数字接口访问。ADXL345可以在倾斜感测应代表多值读写；D5～D0用中测量静态重力加速度，还可以从运动或者振为寄存器地址，可以选动中生成动态加速

3、度。它的高分辨率（4mg/LSB）能择30个寄存器中的任够分辨仅为0.25°的倾角变化。动态和静态感测功意一个进行读写操作。能可以检测有无运动发生，以及在任何轴上的加由于ADXL345是速度是否超过用户设置的水平。点击感测功能可一款非常新的加速度以检测单击和双击动作。自由落体感测功能可以传感器，公司提供的参检测该设备是否正在掉落。这些功能可以映射到考资料也仅限于中断信号输出的引脚上。一个集成的32级FIFODatasheet和一个自由可储存多达32个X、Y和Z数据样本集，从而最落体实验。要成功的对小化对主处

4、理器的影响。低功耗模式采用智能功它进行初始化首先要率管理模式，并且具有阈值感测和运动加速度测仔细研读Datasheet，理量功能。ADXL345采用14引脚塑料封装，具有解每个寄存器的功能3mm×5mm×1mm的小巧纤薄的外形尺寸，是符合和他们之间的联系。我RoHS规定的无铅产品[1]。ADXL345的主要性能指们进行振动测试时的标如下：寄存器初始设定值。我1.1超低功耗，测量模式电流为40μA，2.5V们选择的量程为16g，（典型值）供电等待模式下电流仅为0.1μA；数据速率为3200Hz。1.2量程可选

5、择±2g（10bit）,±4g（11bit）,±8g3ADXL345的（12bit）,±16g（13bit），精度达到了4mg/LSB；SPI与I2C通信方式1.3供电范围2.0V-3.6V；ADXL345为用户提供了两种与微处理器通行操作必须通过CS停止通信并单独设定下一个1.4SPI模式（3线或4线）或I2C模式通信接信的方式：SPI和I2C。在这两种方式下ADXL345要操作的寄存器地址，然后再建立通信。所以通过口；都是从设备，我们利用ADXL345采集数据和对其SPI读取ADXL345采集的数据只能

6、连续读取6字1.532级FIFO协调与处理器的通信；的相关控制操作都是通过这两种通信方式来完成节数据然后地址返回0X32继续读取6字节数据。1.6带宽达到1.6KHz；的，所以下面我们详细介绍一下这两种通信方式。3.2ADXL345的I2C通信1.7使用温度范围-40℃-85℃；3.1ADXL345的SPI通信I2C(Inter-IntegratedCircuit)总线是一种由飞1.8可以接受10000g的冲击；SPI（SerialPeripheralinterface）即串行外围设利浦公司开发的两线式串行

7、总线，用于连接微控1.9适用于手持设备、工业监控、医疗器械、备接口,是摩托罗拉公司推出的同步接口技术。SPI制器及其外围设备。目前很多集成电路芯片上都个人导航设备等。的通信原理很简单，它以主从方式工作，这种模式集成了I2C接口。通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至ADXL345的I2C通信过程：ADXL345的CS2ADXL345的工作原理脚与VDDI/O脚通过上拉电阻相连便选择了I2CADXL345加速度传感器首先由前端感应器少4根线，事实上3根也可以（用于单向传输时，件感测加速度的大小，然后由感应

8、电信号器件转也就是半双工方式）,也是所有基于SPI的设备共通信模式。如图4所示。它完全符合飞利浦半导体为可识别的电信号，这个信号是模拟信号。有的，它们是SDI（数据输入），SDO（数据输出），公司I2C总线协议规定和用户手册,支持标准传输ADXL345中集成了AD转换器，可以将此模拟信SCK（时钟），CS（片选）。模式（100kHz）快速传输模式（400kHz）。同时支持号数字化，我们知道在计算机系统中数字信号一