مقاييس التسارع هي أجهزة كهروميكانيكية فريدة تقيس قوى التسارع ، مثل 9.8 متر في الثانية المربعة من الجاذبية التي تسحب باستمرار أشياء ثابتة مثل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. في الواقع ، بدأت شركات الكمبيوتر في تثبيت مقاييس التسارع في أجهزة الكمبيوتر المحمولة لاكتشاف السقوط الحر المفاجئ وإغلاق محركات الأقراص الثابتة لحمايتها من التلف. على الرغم من أن هذه الأجهزة معقدة غالبًا ما يستخدمها طلاب الهندسة والمتخصصون في مجال التكنولوجيا ، إلا أنه يمكنك إنشاء دائرة بسيطة لقياس إمالة مقياس التسارع وتسارعه بسهولة إلى حد ما.
خطوات
جزء 1 من 3: توصيل مقياس التسارع الخاص بك بمتحكم دقيق
الخطوة 1. قم بتوصيل مقياس التسارع الخاص بك بلوحة توصيل
ألواح التجارب هي أجهزة يمكنها إنشاء دوائر بدون استخدام لحام. في هذه الحالة ، أنت تستخدمه لتوصيل مقياس التسارع الخاص بك بالميكروكونترولر. أمسك مقياس التسارع بحيث تكون الدبابيس الموجودة بالجزء السفلي متجهة لأسفل. الآن ، اضغط على الدبابيس برفق في اللوح الخاص بك بحيث يكون الجانب الذي يحتوي على المسامير مواجهًا لك بعيدًا في اتجاه الميكروكونترولر الخاص بك.
- تأكد من أن وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك مقلوبة رأسًا على عقب وتقع مباشرة فوق لوح التجارب ومقياس التسارع.
- قم بشراء حزمة ميكروكنترولر - مثل Arduino Uno Basic Starter Kit - التي تأتي مع متحكم دقيق ولوحة توصيل وكافة أسلاك التوصيل الضرورية.
الخطوة 2. أرفق "X_OUT" بـ "A_O
" أدخل سلك توصيل في الفتحة الموجودة في اللوح أعلى دبوس "X_OUT" في مقياس التسارع. من هنا ، قم بتوصيل الجانب الآخر من السلك بالإدخال المسمى "A0" في وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك.
يجب أن يكون الإدخال "A0" موجودًا في أعلى يسار لوحة وحدة التحكم الدقيقة إذا تم قلبه رأسًا على عقب. يمكنك معرفة موقعها عن طريق التحقق مما إذا كان اسم العلامة التجارية قائمًا أم مقلوبًا
الخطوة 3. قم بتشغيل "Y_OUT" إلى "A_1
" أدخل سلك توصيل ثانٍ في الفتحة الموجودة في اللوح مباشرة فوق الدبوس "Y_OUT" في مقياس التسارع ، وهو أول سلك على يسار "X_OUT". الآن ، قم بتوصيل الطرف الآخر من السلك بإدخال "A1" على لوحة وحدة التحكم الدقيقة.
يقع الإدخال "A1" مباشرة على يسار إدخال "A0" على لوحة وحدة التحكم الدقيقة عندما يتم قلبها رأسًا على عقب
الخطوة 4. قم بتوصيل "Z_OUT" بـ "A_2
" أدخل سلك العبور الثالث في فتحة اللوح فوق الدبوس "Z_OUT" في مقياس التسارع ، والذي يقع على يسار دبوس "Y_OUT". من هنا ، قم بتوصيل الجانب الآخر من السلك بمدخل "A2" على لوحة وحدة التحكم الدقيقة.
يقع الإدخال "A2" على يسار الإدخال "A1" على لوحة وحدة التحكم الدقيقة عند قلبها رأسًا على عقب
الخطوة 5. أرفق "GND" بـ "GND
" قم بتوصيل سلك توصيل رابع بفتحة اللوح فوق دبوس "GND" في مقياس التسارع ، والذي يقع على يسار موصل "Z_OUT". قم بتوصيل الطرف الآخر من السلك بنفس الإدخال الموجود على لوحة وحدة التحكم الدقيقة.
يجب أن يكون الإدخال "GND" موجودًا على يمين مدخلات A1 إلى A5 عندما تكون لوحة وحدة التحكم الدقيقة مقلوبة رأسًا على عقب وعادة ما يتم تمييزها باللون الأبيض
الخطوة 6. قم بتوصيل "VCC" بالجهد المناسب
يجب أن يتطابق الجهد الكهربي في مقياس التسارع مع إدخال الجهد الذي يتصل به على لوحة وحدة التحكم الدقيقة. على سبيل المثال ، إذا كان الميكروكونترولر الخاص بك هو 3.3 فولت ، فقم بتشغيل سلك من فتحة لوحة التجارب أعلى "VCC" - إلى يمين السلك "X_OUT" - إلى الإدخال "3.3 فولت" على لوحة وحدة التحكم الدقيقة.
يجب وضع الإدخال "3.3 فولت" على يمين إدخال "GND" عندما يكون الميكروكونترولر مقلوبًا
جزء 2 من 3: إعداد برنامج نصي
الخطوة 1. قم بتثبيت Arduino على جهاز الكمبيوتر الخاص بك
Arduino هو برنامج مفتوح المصدر للوحات متحكم تستخدم لكتابة وتحميل التعليمات البرمجية من جهاز الكمبيوتر الخاص بك ونقلها إلى اللوحة المادية. للمبتدئين الذين يستخدمون مقاييس التسارع ، هذا هو أفضل برنامج للاستخدام. يمكن تثبيت Arduino على أنظمة تشغيل Windows أو OS X أو Linux.
قم بتنزيل Arduino هنا:
الخطوة الثانية. قم بتوصيل المتحكم الدقيق بجهاز الكمبيوتر الخاص بك
اعتبارًا من الآن ، فإن وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك متصلة للتو بمقياس التسارع الخاص بك. الآن ، تحتاج إلى توصيل المتحكم الدقيق بجهاز الكمبيوتر الخاص بك حتى يتمكن من قراءة البيانات من مقياس التسارع الخاص بك عبر وحدة التحكم الدقيقة. للقيام بذلك ، قم بتوصيل منفذ USB الموجود على وحدة التحكم الدقيقة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كابل.
إذا لم يكن المتحكم الخاص بك مزودًا بكابل USB ، فقم بشراء واحد من متجر إلكترونيات طويل بما يكفي لتشغيله من وحدة التحكم الدقيقة إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك
الخطوة الثالثة. قم بتنزيل برنامج GitHub لمقياس التسارع للوحة التحكم الدقيقة الخاصة بك
GitHub هو مورد للعديد من حزم البرامج النصية من Arduino لأجزاء محددة من الأجهزة. على سبيل المثال ، إذا كنت تستخدم متحكم MMA8452Q ، فابحث عن "مكتبة MMA8452Q" وقم بتنزيلها. إذا كنت تستخدم Arduino Uno ، فابحث عن مكتبة نصوص مقياس التسارع المقابلة وقم بتنزيلها.
- بمجرد العثور على الملف من خلال GitHub ، انقر فوق "استنساخ أو تنزيل" ، ثم "تنزيل ZIP".
- يمكنك استخدام البرامج النصية من أي مصدر أو كتابة ما تريده ، لكن GitHub هو المصدر الأكثر موثوقية للمبتدئين.
الخطوة 4. قم بتثبيت مكتبة وحدة التحكم الدقيقة في Arduino
بعد تنزيل مكتبة مقياس التسارع القابلة للتطبيق في وحدة التحكم الدقيقة ، افتح Arduino. الآن ، انقر فوق علامة التبويب "رسم تخطيطي" في الجزء العلوي من النافذة ثم حدد "تضمين المكتبة". من هنا ، حدد "إضافة مكتبة. ZIP" ثم انقر فوق المكتبة التي قمت بتنزيلها.
إذا لم تتمكن من العثور على ملف. ZIP ، فابحث في الكمبيوتر عن اسم الملف
الخطوة 5. قم بتحميل مخطط مقياس التسارع الخاص بك إلى Arduino
في نافذة Arduino ، انقر فوق علامة التبويب "ملف" ثم قم بالمرور فوق "أمثلة". الآن ، حدد مخطط التسارع الذي قمت بتنزيله. بشكل عام ، ستكون الشفرة متشابهة إلى حد ما بين أجهزة مقياس التسارع. ومع ذلك ، هناك اختلافات طفيفة كافية بحيث أنها ستعمل فقط مع أجهزتها المحددة.
تأكد من أن البرنامج النصي الخاص بك مصمم لمقياس التسارع الخاص بك. على سبيل المثال ، من المحتمل ألا يعمل البرنامج النصي الخاص بمقياس التسارع ADXL337 مع مقياس التسارع ADXL377
الخطوة السادسة: قم بتحميل الرسم التخطيطي إلى وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك
في Arduino ، حدد "أدوات" ، ثم مرر مؤشر الماوس فوق "لوحة" وحدد لوحة وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. من هنا ، حدد المنفذ التسلسلي للوحة الخاصة بك عن طريق الضغط على "أدوات" ثم "المنفذ التسلسلي" -من المحتمل أن يكون COM3 أو أعلى. للتحقق ، افصل لوحك وأعد فتح القائمة - الإدخال الذي اختفى هو منفذ لوحة متحكم. الآن ، أعد توصيل اللوحة وحدد هذا المنفذ. أخيرًا ، انقر فوق زر التحميل أو اضغط على Cmd + U لنظام التشغيل Mac OS X أو Ctrl + U لنظام التشغيل Windows.
تأكد من توصيل المتحكم الدقيق بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر كابل USB قبل تحميل الرسم التخطيطي
جزء 3 من 3: تشغيل مقياس التسارع الخاص بك
الخطوة 1. قم بإمالة مقياس التسارع إلى اليسار واليمين لتغيير قيمة المحور السيني
أمسك اللوح وقم بإمالته إلى اليسار. نظرًا لأن مقياس التسارع يشعر الآن بسحب الجاذبية على طول هذا المحور ، فإن قيمة x ستنخفض. الآن ، قم بإمالة مقياس التسارع جهة اليمين لزيادة قيمة المحور السيني.
- تذكر أن القيم تمثل التسارع المناسب الذي يختبره الجسم على محور معين - في هذه الحالة ، المحور x.
- يتم تمثيل القيم بوحدات g-force (g). واحد جم يساوي 9.8 أمتار لكل ثانية تربيع.
الخطوة 2. قم بإمالة مقياس التسارع للخلف وللأمام لتغيير قيمة المحور y
إذا قمت بإمالة مقياس التسارع للخلف باتجاهك ، فسوف تنخفض قيمة المحور ص. على العكس من ذلك ، إذا قمت بإمالته للأمام لزيادة قيمة المحور ص.
استخدم دائمًا اللوح لإمالة مقياس التسارع. إذا قمت بإمساك مقياس التسارع مباشرة ، فقد يفقده أثناء تحريكه
الخطوة 3. ارفع مقياس التسارع لأعلى ولأسفل لتغيير قيمة المحور z
نظرًا لأن قوة الجاذبية تتزايد عندما ترفع مقياس التسارع لأعلى ، فإن قيمة المحور z ستزداد. إذا كنت تريد تقليل قيمة المحور z ، فقم بخفض مقياس التسارع.
