Thao tác với cảm biến gia tốc. Sơ đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Thao tác với cảm biến gia tốc. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ vi điều khiển

Bình luận bài viết

Để làm việc trên PC ngày nay, nhiều loại thao tác được sử dụng - chuột, cần điều khiển, bi xoay. Bài viết mô tả một loại thao tác khác thay thế chuột máy tính nhưng không yêu cầu bề mặt ngang phẳng để di chuyển. Bạn chỉ cần cầm nó trên tay và con trỏ chuột sẽ di chuyển khi bạn nghiêng bộ điều khiển theo hướng thích hợp. Phương pháp điều khiển này có thể rất hiệu quả trong một số trò chơi trên máy tính, chẳng hạn như trong trò chơi mô phỏng chuyến bay hoặc như một công cụ điều khiển thay thế cho máy tính xách tay.

Bộ điều khiển được đề xuất (sơ đồ mạch của nó được hiển thị trong Hình 1) được chế tạo trên bộ vi điều khiển PIC16F84A (MK) và máy đo gia tốc tích hợp ADXL202E (gia tốc kế) từ Thiết bị Analog. Các thiết bị này là các cảm biến gia tốc tuyến tính và được sử dụng rộng rãi để đo góc nghiêng của thân xe, lực quán tính, tải va đập và độ rung. Gia tốc kế ADXL202E là hai trục với gia tốc tối đa ±2g trên cả hai trục [1]. Để dễ dàng giao tiếp với MK, tín hiệu đầu ra của vi mạch này là các xung hình chữ nhật có tần số lặp lại không đổi. Thông tin về gia tốc được truyền đi theo khoảng thời gian tương đối của chúng (tỷ lệ giữa thời lượng xung và chu kỳ dao động) [2]. Khoảng thời gian 0,5 tương ứng với gia tốc bằng không.

Bộ điều khiển với cảm biến gia tốc

Hiện nay, có ba loại giao diện cho thiết bị chuột: nối tiếp, PS/2 và USB. Giao diện đơn giản nhất để triển khai từ cả quan điểm phần cứng và phần mềm là giao diện nối tiếp. Đối với giao diện nối tiếp, giao thức phổ biến nhất là "microsoft mouse", là truyền nối tiếp ba byte ở định dạng 7N1 (bảy bit thông tin, không có bit chẵn lẻ, một bit stop) với tốc độ 1200 bps. Mô tả các byte thông tin được đưa ra trong bảng. 1.

Cần lưu ý rằng log. 1 trong giao diện RS-232 tương ứng với mức -12 và log. 0 - +12 V. Sơ đồ truyền của byte đầu tiên, tương ứng với chuyển động bằng 2 dọc theo các trục và nút phải được nhấn (SB2), được hiển thị trong Hình. XNUMX. Phần lớn các bo mạch chủ hiện đại đều có bộ điều hợp giao diện nối tiếp tích hợp hoạt động ổn định khi cấp mức TTL cho đầu vào.

Bộ điều khiển với cảm biến gia tốc

Trình điều khiển hệ điều hành có thể nhận dạng chuột bằng cách đặt tín hiệu RTS và chuột phải trả về giá trị 0x4D (ký tự "M"). Chuyển động tương đối của chuột được gửi dưới dạng dx (giá trị dương nghĩa là di chuyển sang phải) và dy (giá trị dương nghĩa là di chuyển xuống dưới).

Điện áp cung cấp của bộ điều khiển được tạo ra từ tín hiệu RTS bằng diode zener VD1. Trong quá trình hoạt động, trình điều khiển chuột duy trì mức +12 V không đổi ở đầu ra này.

Các xung đầu ra của vi mạch DD1 được vi mạch DD2 xử lý và chuyển đổi thành tín hiệu giao diện nối tiếp, được cung cấp qua đầu nối XP1 đến cổng COM của máy tính. Các nút SB1, SB2 của tay máy tương ứng với các nút trái và phải của chuột tiêu chuẩn. Sử dụng công tắc SA1, bạn có thể chọn đặc tính của bộ điều khiển - sự phụ thuộc tuyến tính hoặc bậc hai của chuyển động con trỏ vào góc nghiêng của bộ điều khiển.

Chúng ta hãy xem xét ngắn gọn những điểm chính trong hoạt động của chương trình điều khiển MK. Sau khi bật nguồn, nó cấu hình các cổng đầu vào/đầu ra, ngắt nguồn và xuất một chuỗi byte tới cổng COM để nhận dạng chính nó là thiết bị chuột. Tiếp theo, MK chờ sự gián đoạn từ chip DD1 và đo thời lượng xung bằng bộ hẹn giờ tích hợp. Đồng thời, nó thăm dò theo chu kỳ các nút SB1 và SB2. Khi trạng thái của bất kỳ trạng thái nào trong số chúng thay đổi hoặc có gia tốc khác 1, một chuỗi ba byte sẽ được truyền theo Bảng. 1. Trạng thái của công tắc SAXNUMX được kiểm tra trước khi mỗi chuỗi byte được gửi, cho phép bạn thay đổi trực tiếp chế độ vận hành của bộ điều khiển trong quá trình sử dụng.

Điện trở R1 thiết lập tốc độ lặp xung ở đầu ra DD1, R3 bảo vệ cổng MK khỏi quá tải trong trường hợp các dây trong cáp và đầu nối vô tình bị đoản mạch.

Tất cả các bộ phận của bộ điều khiển, ngoại trừ phích cắm XP1, đều được gắn trên bảng mạch in. Chip DD1 nằm ở mặt dưới của bo mạch (chân lên) và được định hướng sao cho trục X của nó di chuyển con trỏ trong mặt phẳng nằm ngang và trục Y di chuyển con trỏ trong mặt phẳng thẳng đứng. Đánh số các chân DD1 trong hình. 1 tương ứng với một vi mạch trong gói LCC-8 (số chân được chỉ định trong ngoặc đơn khi sử dụng vi mạch trong gói QC-14). Các tụ điện C1, C2 và điện trở R1 phải được đặt gần chip DD1. Thiết bị có thể sử dụng vi điều khiển PIC16F84A trong mọi thiết kế. Ổ cắm XP1 - máy tính DB-9F. Chiều dài của cáp kết nối không quá 2 m.

Mã chương trình điều khiển MK được đưa ra trong Bảng. 2. Khi lập trình nó, bạn cần đặt các giá trị bit sau trong từ cấu hình: loại máy phát điện (OSC) - HS, bộ đếm thời gian giám sát (WDT) bị tắt, độ trễ bật nguồn (PWRTE) bị tắt.

(bấm vào để phóng to)

Được lắp ráp từ các bộ phận có thể sử dụng được và không có lỗi khi cài đặt (và tất nhiên là trong chương trình MK), thiết bị không cần điều chỉnh. Điều duy nhất có thể phải làm (khi sử dụng một số trường hợp bộ cộng hưởng thạch anh) là chọn hằng số tạm dừng trong chương trình MK, chịu trách nhiệm tạo ra tỷ giá hối đoái. Sự khác biệt giữa giá trị của hằng số này thể hiện ở sự chuyển động hỗn loạn của con trỏ trên màn hình trong khi vị trí của người thao tác không thay đổi. Độ nhạy có thể được thay đổi trong giới hạn nhỏ bằng cách chọn điện trở R1.

Hầu hết các hệ điều hành hiện có đều xác định bộ điều khiển được mô tả là chuột tiêu chuẩn cho cổng nối tiếp và không yêu cầu trình điều khiển đặc biệt. Xin lưu ý rằng thiết bị không hoạt động thông qua bộ chuyển đổi COM->PS/2 vì nó chỉ hỗ trợ giao diện nối tiếp.

Văn bản nguồn của chương trình cho MK

Văn chương

ADXL202E, Gia tốc kế trục kép chi phí thấp ±2 g với đầu ra chu kỳ nhiệm vụ. - .
Voloviy A., Vrlovich G. Gia tốc kế tích phân. - Linh kiện và Công nghệ, 2002, Số 1, tr. 66.

Tác giả: S. Kuleshov, Kurgan

Xem các bài viết khác razdela Bộ vi điều khiển.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Máy tỉa hoa trong vườn 02.05.2024

Trong nền nông nghiệp hiện đại, tiến bộ công nghệ đang phát triển nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình chăm sóc cây trồng. Máy tỉa thưa hoa Florix cải tiến đã được giới thiệu tại Ý, được thiết kế để tối ưu hóa giai đoạn thu hoạch. Công cụ này được trang bị cánh tay di động, cho phép nó dễ dàng thích ứng với nhu cầu của khu vườn. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ của các dây mỏng bằng cách điều khiển chúng từ cabin máy kéo bằng cần điều khiển. Cách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả của quá trình tỉa thưa hoa, mang lại khả năng điều chỉnh riêng cho từng điều kiện cụ thể của khu vườn, cũng như sự đa dạng và loại trái cây được trồng trong đó. Sau hai năm thử nghiệm máy Florix trên nhiều loại trái cây khác nhau, kết quả rất đáng khích lệ. Những nông dân như Filiberto Montanari, người đã sử dụng máy Florix trong vài năm, đã báo cáo rằng thời gian và công sức cần thiết để tỉa hoa đã giảm đáng kể. ... >>

Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến 02.05.2024

Kính hiển vi đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các nhà khoa học đi sâu vào các cấu trúc và quá trình mà mắt thường không nhìn thấy được. Tuy nhiên, các phương pháp kính hiển vi khác nhau đều có những hạn chế, trong đó có hạn chế về độ phân giải khi sử dụng dải hồng ngoại. Nhưng những thành tựu mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đại học Tokyo đã mở ra những triển vọng mới cho việc nghiên cứu thế giới vi mô. Các nhà khoa học từ Đại học Tokyo vừa công bố một loại kính hiển vi mới sẽ cách mạng hóa khả năng của kính hiển vi hồng ngoại. Thiết bị tiên tiến này cho phép bạn nhìn thấy cấu trúc bên trong của vi khuẩn sống với độ rõ nét đáng kinh ngạc ở quy mô nanomet. Thông thường, kính hiển vi hồng ngoại trung bị hạn chế bởi độ phân giải thấp, nhưng sự phát triển mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khắc phục được những hạn chế này. Theo các nhà khoa học, kính hiển vi được phát triển cho phép tạo ra hình ảnh có độ phân giải lên tới 120 nanomet, cao gấp 30 lần độ phân giải của kính hiển vi truyền thống. ... >>

Bẫy không khí cho côn trùng 01.05.2024

Nông nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế và kiểm soát dịch hại là một phần không thể thiếu trong quá trình này. Một nhóm các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu khoai tây trung tâm-Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (ICAR-CPRI), Shimla, đã đưa ra một giải pháp sáng tạo cho vấn đề này - bẫy không khí côn trùng chạy bằng năng lượng gió. Thiết bị này giải quyết những thiếu sót của các phương pháp kiểm soát sinh vật gây hại truyền thống bằng cách cung cấp dữ liệu về số lượng côn trùng theo thời gian thực. Bẫy được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng năng lượng gió, khiến nó trở thành một giải pháp thân thiện với môi trường và không cần điện. Thiết kế độc đáo của nó cho phép giám sát cả côn trùng có hại và có ích, cung cấp cái nhìn tổng quan đầy đủ về quần thể ở bất kỳ khu vực nông nghiệp nào. Kapil cho biết: “Bằng cách đánh giá các loài gây hại mục tiêu vào đúng thời điểm, chúng tôi có thể thực hiện các biện pháp cần thiết để kiểm soát cả sâu bệnh và dịch bệnh”. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Đĩa M - gan dài quang học 28.10.2011

Hitachi và LG đang đầu tư vào một định dạng đa phương tiện mới gọi là M-Disc. Đây là loại đĩa quang hoàn toàn tương thích với các ổ DVD hiện có, nhưng có khả năng chống mài mòn cao hơn.

Trong các thí nghiệm, M-Disc phải chịu nhiệt độ cao (85 ° C), độ ẩm và chiếu xạ ánh sáng. M-Disc hóa ra là "người sống sót" duy nhất, điều này khẳng định khả năng lưu trữ thông tin đáng tin cậy và trong thời gian rất dài - các kỹ sư gọi là con số 10000 năm.

Tin tức thú vị khác:

▪ Bảng điều khiển HDTV LCD 30 "

▪ Máy in LED OKI với mực trắng

▪ Nanohousing cho vi khuẩn ưa nắng

▪ Sửa chữa lỗ hổng bằng máy tính

▪ In 3D các chi tiết nhỏ

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Bộ khuếch đại công suất. Lựa chọn các bài viết

▪ bài báo Lermontov Mikhail Yurievich. câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài viết Sự khác biệt giữa măng tây trắng, xanh và tím là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Công trình đo vô tuyến. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động