CN0133 利用精密模擬微控制器ADuC7024和數(shù)字加速度計(jì)ADXL345檢測(cè)低g加速度

CN0133 本電路將精密模擬微控制器ADuC7024和數(shù)字加速度計(jì)ADXL345配合使用。兩款器件均支持I2C和SPI接口。圖1顯示ADXL345和ADuC7024的SPI配置，圖2顯示這些器件的I2C配置。CS引腳（ADXL345的引腳7）用來選擇所需的接口。如果CS引腳連接高電平(VDD I/O)，則I2C 模式使能。在SPI模式下，每次傳輸開始和結(jié)束時(shí)，CS電平均會(huì)切換。如果CS被拉高，則表示沒有SPI傳輸發(fā)生，或者I2C 傳輸可能發(fā)生。 所示原理圖均為示意圖，但顯示了必需的連接（電源、接地等）。在這些原理圖中，ADuC7024通過UART進(jìn)行編程（連接到引腳49和引腳50）。SW2和SW3分別是復(fù)位和下載按鈕，用于微控制器編程。SW1是電源開關(guān)。 欲了解有關(guān)ADuC7024編程的信息，請(qǐng)參考 ADuC7024 數(shù)據(jù)手冊(cè)。關(guān)于I2C配置的示例代碼，請(qǐng)?jiān)L問：http://www.analog.com/static/imported-files/circuit_notes/CN0133_Source_Code.zip. 圖1顯示了ADXL345的4線式SPI配置，但它也能通過3線式SPI進(jìn)行通信。圖3顯示了這種配置。 圖3. 3線式SPI連接圖 上述電路采用ADuC7024微控制器。同樣的配置可以適用于任何支持SPI或I2C的微控制器，如圖4所示，其中采用標(biāo)準(zhǔn)I2C和SPI連接。表1列出了兩種協(xié)議的引腳功能。 ? ADXL345引腳編號(hào) 引腳名稱 功能 ?I2C SPI 7 CS ?(連接到VDD以支持I2C) 片選 12 SDO/ALT ADDRESS 備選地址選擇 串行數(shù)據(jù)輸出 13 SDA/SDI/SDIO 串行數(shù)據(jù) 串行數(shù)據(jù)輸入（4線式SPI）/ 串行數(shù)據(jù)輸入和輸出（2線式SPI） 14 SCL/SCLK 串行通信時(shí)鐘 串行通信時(shí)鐘 表1. SPI和I2C通信模式下ADXL345的引腳功能 body { font-family:Arial, Helvetica, sans-serif; } H3 { FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE: 18px } table.nopad { border:1px solid #000000; border-collapse:collapse; padding: 5px; vertical-align: middle; font-family:Arial, Helvetica, sans-serif; font-size: 12px; } table.nopad td{ text-align:center; vertical-align:middle; border:1px solid #000000; } table.nopad th{ text-align:center; vertical-align:middle; border:1px solid #000000; color:#ffffff; background-color:#536893; padding: 5px; } 圖4. SPI（左）和I2C（右）連接圖 CN0133 CN0133 利用精密模擬微控制器ADuC7024和數(shù)字加速度計(jì)ADXL345檢測(cè)低g加速度 CN0133 | circuit note and reference circuit info 利用精密模擬微控制器ADuC7024和數(shù)字加速度計(jì)ADXL345檢測(cè)低g加速度 | Analog Devices ADXL345是一款小巧纖薄的低功耗三軸加速度計(jì)，可以對(duì)高達(dá)±16 g的加速度進(jìn)行高分辨率（13位）測(cè)量。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為16位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式，可通過SPI（3線或4線）或者I2C 數(shù)字接口訪問。 ADXL345非常適合移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量靜態(tài)重力加速度，還可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度。它具有高分辨率（4 mg/LSB），能夠測(cè)量約0.25°的傾角變化。使用ADXL345等數(shù)字輸出加速度計(jì)時(shí)，無需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而可以節(jié)省系統(tǒng)成本和電路板面積。此外，ADXL345內(nèi)置多種功能。活動(dòng)/非活動(dòng)檢測(cè)、單擊/雙擊檢測(cè)以及自由落體檢測(cè)均在內(nèi)部完成，無需主機(jī)處理器執(zhí)行任何計(jì)算。內(nèi)置32級(jí)FIFO存儲(chǔ)緩沖器可以減輕主機(jī)處理器的負(fù)擔(dān)，起到簡(jiǎn)化算法和省電的作用。利用內(nèi)置的活動(dòng)/非活動(dòng)檢測(cè)功能，將ADXL345用作“運(yùn)動(dòng)開關(guān)”（無活動(dòng)時(shí)關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，檢測(cè)到活動(dòng)時(shí)才開啟），系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步省電。 ADXL345通過I2或SPI接口進(jìn)行通信。本文所述電路演示如何通過這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信。 圖1. ADXL345和ADuC7024的4線SPI配置（原理示意圖，未顯示去耦和所有連接） ? 圖2. ADXL345和ADuC7024的I2C配置（原理示意圖，未顯示去耦和所有連接） CN0133 ADXL345是一款小巧纖薄的低功耗三軸加速度計(jì)，可以對(duì)高達(dá)±16 g的加速度進(jìn)行高分辨率（13位）

• 最高16g的可編程加速度計(jì)
• 數(shù)字輸出可輕松連接至傳感器
• 內(nèi)置FIFO減少了處理器的工作量

(analog)