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楼主: eagler8

[经验] 【Arduino】108种传感器模块系列实验(48)---三轴ADXL345模块

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 楼主| 发表于 2021-9-30 13:57 | 显示全部楼层
实验串口返回情况

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 楼主| 发表于 2021-9-30 14:04 | 显示全部楼层
  实验场景图
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 楼主| 发表于 2021-9-30 15:14 | 显示全部楼层
  【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+仿真编程+图形编程)
  实验四十八:三轴ADXL345模块GY-291数字重力加速度倾斜度(IIC/SPI传输)
  项目之九:点阵屏陀螺仪

  实验视频剪辑

https://v.youku.com/v_show/id_XNTgxMDI1NTc3Ng==.html?firsttime=0



 楼主| 发表于 2021-9-30 16:33 | 显示全部楼层

【Arduino】168种传感器模块系列实验(资料代码+图形编程+仿真编程)
实验四十八:三轴ADXL345模块GY-291数字重力加速度倾斜度(IIC/SPI传输)
项目之八:使用Adafruit_ADXL345_U库读取三轴X\Y\Z


实验串口绘图器返回情况

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 楼主| 发表于 2021-9-30 16:45 | 显示全部楼层
三轴ADXL345模块GY-291数字重力加速度倾斜度(IIC/SPI传输)
电原理图与实验接线示意图

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 楼主| 发表于 2022-5-12 16:21 | 显示全部楼层
科普知识点:加速度与三轴加速度传感器
一、加速度(acceleration
1、加速度是物理学中的一个物理量,是一个向量,主要应用于经典物理当中,一般用字母a 表示,在国际单位制中的单位为米每二次方秒(m/s^{2})。加速度是速度向量对于时间的变化率,描述速度的方向和大小变化的快慢。加速度的图标见下图。

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 楼主| 发表于 2022-5-12 16:22 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2022-5-12 16:24 编辑

在经典力学中,牛顿第二定律说明了力和加速度成正比,这定律又称为「加速度定律」。假设施加于物体的净外力为零,则加速度为零,速度为常数,由于动量是质量与速度的乘积,所以动量守恒。在电动力学里,呈加速度运动的带电粒子会发射电磁辐射。


2、简单地说,速度描述了位置是如何变化的,而加速度描述了速度是如何变化的。这是两个层面的变化!比如,水平地向前扔出一个物体,起初它的速度朝向正前,然而由于重力它开始在向前的同时向下坠落,即其速度改变了。这里改变物体速度的主要是地球的重力引起的重力加速度。加速度是我们对任何速度变化的称呼。因为速度包含大小和方向,所以产生加速度只有两种方式:改变速度或者改变方向——或者两个都改变。

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 楼主| 发表于 2022-5-12 16:25 | 显示全部楼层
加速度具有向量性质,即需要用大小和方向同时描述一个加速度。在光滑水平面上向前运动的物体,如果向左或向右施以力,即给予了不同的加速度,则其速度会发生变化(包含了速率及方向),然而向左的加速度和向右的加速度显然引起了不同的效果。同样,施力的大小不同,引起的加速度不同,最终的结果也不一样,亦可以从向量的加成性来看。作为一个向量,加速度的叠加和分解分别遵循平行四边形法则和三角形法则。


具体而言,加速度描述的是速度随时间的变化率。需要注意的是,由于速度也是向量,因此加速度不为零的物体速度的大小(称之为速率)也不一定会发生变化,实际上,如果加速度保持与速度垂直,速度大小就一直不会改变,同时方向一直改变。这种情况在生活中最常见的是圆周运动,比如在被拴在一端固定的线的另一端的一个小物体在线保持绷直时做的运动,又比如带电粒子在仅受静磁场的劳仑兹力 F=qv x B时做的运动。


3、加速度是物体速度随时间的变化率,是矢量,具有大小量值和方向性(方向由+、-号代表)。加速度的大小等于单位时间内速度的改变量;加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别,在直线运动中,如果加速度的方向与速度相同,速度增加;加速度的方向与速度相反,速度减小。加速度等于速度对时间的一阶导数,等于位置坐标对时间的二阶导数。

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 楼主| 发表于 2022-5-12 16:28 | 显示全部楼层
3、如果你没有改变你的速度和方向,那么你就不可能产生加速度。因此,因为速度没有变化,一架以每小时800英里的速度沿直线匀速飞行的飞机的加速度为0,尽管这架飞机的速度非常快。当这架飞机降落并且迅速停下的时候它将会有加速度,因为它正在减速。或者你也可以这样想。在车里,你可以通过踩油门或者刹车来产生加速度,因为这会导致速度大小的变化。你也可以使用方向盘转弯来产生加速度,因为这会导致你的速度方向变化。这两者中的任何一个都会被认为是产生了加速度,因为他们都会导致速度的变化。

4、人们会想,“如果加速度是负值,那么物体就在减速,如果加速度是正值,那么物体就在加速,对吧?”错了。加速度为负值的物体可能在加速,加速度为正值的物体也可能在减速。为什么会这样呢?考虑到加速度是一个矢量,它指向与 速度变化 相同的方向。这意味着加速度的方向决定了速度应该加还是减去加速度。从数学上讲,负加速度意味着你应该从当前速度减去加速度,正加速度则表示你应该从当前速度加上加速度。如果速度一开始就是负值,那么从速度值中减去加速度可能会使物体的速度大小增加。

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 楼主| 发表于 2022-5-12 16:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 eagler8 于 2022-5-12 16:31 编辑

如果加速度与速度指向同一方向,则物体将加速。如果加速度与速度指向不同方向,物体将会减速。以下图为例,一辆车不小心开入了泥潭中—这会让车减速—或者追逐一个甜甜圈—会让车加速。假设右为正方向,车向右移动时速度为正值,车向左移动时速度为负值。如果车在加速,加速度指向速度相同方向;如果汽车减速加速度指向速度相反方向。另一种说法是,如果加速度与速度同号,物体将会加速。如果加速度与速度异号,物体将会减速。


二、三轴加速度传感器(Three-axis accelerometer)
1、加速度传感器有多种实现方式,主要可分为压电式、电容式及热感应式三种,按输入轴数目分类,有单轴、双轴和三轴加速度计。三轴加速度传感器是基于加速度的基本原理去实现工作,具有体积小和重量轻特点,可以测量空间加速度,能够全面准确反映物体的运动性质,在航空航天、机器人、汽车和医学等领域得到广泛的应用。下图为无人机中使用的三轴加速度传感器。

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