Matrix - 3-Axis Digital Accelerometer/zh

English

1 介绍

3-Axis Digital Accelerometer

• 模块Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer用于测量x\y\z方向上的加速度，进而计算速度。
• 搭载了一颗ADXL345芯片，可以使用IIC或SPI进行通信。
• 13-bit精度，采集范围可以是+-2g，+-4g，+-8g和+-16g，既能测定动态加速度，也能测定静态加速度。
• 采用5V供电，PCB上的电源转换芯片输出3.3V给ADXL345。

2 特性

• I2C接口，3.3V
• 13-bit，up to +-16g
• 2.54mm排针接口，接线方便，通用性强
• +-16g，13-bit精度
• PCB尺寸（mm）：16x32

• 引脚说明：
  

名称	描述
INT2	中断引脚
INT1	中断引脚
CS	使能引脚
SCL	I2C SCL
SDA	I2C SDA
SDO	设置slave address
5V	电源5V
GND	地

3 工作原理

• ADXL345 是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，可以对高达±16 g的加速度进行高分辨率（13 位）测量。数字输出数据为 16 位二进制补码格式，可通过SPI （3 线或 4 线）或者I2C数字接口访问。
• ADXL345 非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。它具有高分辨率（4 mg/LSB），能够测量约 0.25°的倾角变化。
• 由于这里使用的是I2C通信方式，所以只简单的介绍I2C的工作原理，具体时序的实现可自行去查看芯片手册。ADXL345遵循 Philips I2C-总线协议，它支持标准的数据传输模式（100KHz），并且支持快速传输模式（400KHz），采用I2C模式，需要把CS引脚上拉，I2C引脚无连接时，默认模式不存在。
• 这里采用I2C通信，接线方式如下图：

4 硬件连接

4.1 连接NanoPi NEO/NanoPi NEO Air

NanoPi M1和NanoPi NEO以及NanoPi NEO Air的前24Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，并且使用同一份代码。

参考下图连接模块：
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_NEO

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPi NEO
INT2	留空
INT1	留空
CS	Pin2
SCL	Pin5
SDA	Pin3
SDO	高电平即可，这里接的是串口排针的5V
5V	Pin4
GND	Pin6

4.2 连接NanoPi M1

参考下图连接模块：

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPi M1
INT2	留空
INT1	留空
CS	Pin2
SCL	Pin5
SDA	Pin3
SDO	高电平即可，这里接的是串口排针的5V
5V	Pin4
GND	Pin6

4.3 连接NanoPi 2

参考下图连接模块：

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPi 2
INT2	留空
INT1	留空
CS	Pin2
SCL	Pin5
SDA	Pin3
SDO	高电平即可，这里接的是串口排针的5V
5V	Pin4
GND	Pin6

4.4 连接NanoPi M2 / NanoPi 2 Fire

NanoPi M2和NanoPi 2 Fire的40 Pin引脚定义是一模一样的，所以它们操作Matrix配件的步骤是一样的，这里仅以NanoPi M2为例。
参考下图连接模块：

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPi M2
INT2	留空
INT1	留空
CS	Pin2
SCL	Pin5
SDA	Pin3
SDO	高电平即可，这里接的是串口排针的5V
5V	Pin4
GND	Pin6

4.5 连接NanoPi M3

参考下图连接模块：
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_nanopi_M3

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPi M3
INT2	留空
INT1	留空
CS	Pin2
SCL	Pin5
SDA	Pin3
SDO	高电平即可，这里接的是串口排针的5V
5V	Pin4
GND	Pin6

4.6 连接NanoPC-T2/NanoPC-T3

由于NanoPC-T2跟NanoPC-T3的引脚是一样的，所以连接方式是一样的，这里仅以T2为例，参考下图连接模块：
Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer_NanoPC-T2

连接说明：

Matrix-3_Axis_Digital_Accelerometer	NanoPC-T2
INT2	留空
INT1	留空
CS	USB Host 5V
SCL	Pin5
SDA	Pin6
SDO	USB Host 5V
5V	Pin29
GND	Pin30

5 编译运行测试程序

启动开发板并运行Debian系统，进入系统后克隆Matrix代码仓库：

$ apt-get update && apt-get install git
$ git clone https://github.com/friendlyarm/matrix.git

克隆完成后会得到一个名为matrix的目录。

编译并安装Matrix：

$ cd matrix
$ make && make install

运行测试程序：

$ matrix-accelerometer

注意：此模块并不支持热插拔，启动系统前需要确保硬件连接正确。
运行效果如下：

The position is (-6, 3, 236)

6 代码说明

所有的开发板都共用一套Matrix代码，本模块的测试示例代码为matrix-3_axis_digital_accelerometer，内容如下:

int main(int argc, char ** argv) 
{
    char position[BUF_SIZE];
    int board;
 
    if ((board = boardInit()) < 0) {
        printf("Fail to init board\n");
        return -1;
    }
 
    system("modprobe adxl34x");
    system("modprobe adxl34x-i2c");
    memset(position, 0, BUF_SIZE);
    if (adxl34xRead(position) > 0) {
        printf("The position is %s", position);
    } else {
        printf("Fail to get position\n");        
    }
    system("rmmod adxl34x-i2c");
    system("rmmod adxl34x");
 
    return 0;
}

API说明参考维基：Matrix API reference manual

7 相关资料

ADXL345.pdf