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 Sensor Applications
아듀이노 공개소스
작성자 avrtools™        
작성일 2008/08/20
첨부#2 m163-ahrs.c_.zip (2KB) (Down:1128)
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 4688   
  가속도계 ADXL202 응용소스
 저가격 2축 가속도센서 ADXL202의 인터페이스.
 


2축의 가속도 센서 ADXL202의 동작전압은 2.7V에서 5.25V 까지이다.
2개의 출력은 펄스폭 변조된 펄스이며, 듀티 50%에서 가속도는 0 이다.
특성은 ±2 g(중력가속도)의 가속도(속도의 증가 및 감소)를 측정한다

듀티는 R[kΩ]/125[ms]로 0.5~10ms까지 저항으로 조정한다.
저항은 200 KΩ 에서 약 1.6 ms이며, 캐패시터는 약 0.1 uF이다.
ADXL202의 출력은 는 0.01Hz에서 6kHz까지이며 Cx와 Cy로 설정이 가능하다.

출력은 보호용 1K ohm의 저항을 넣는 것이 좋으며, 충돌시 약 3mA가 흐른다
ADXL202E는 개선된 버전이며 10g까지 측정이 가능하다.

사용 온도범위는 상용은 0°C에서 +70°C까지 사용이 가능하며,
산업용은 -40°C에서 +85°C까지 사용이 가능하다.
패키지는 14핀 SOD(피치가 1.27mm,폭은 300밀)이다.

 

출력 검출방법
가속도 센서는 주변의 온도변화에 의해서 칩의 발진주파수가 변화하면
출력하는 가속도의 변화를 방지하기 위해서 펄스폭비(duty)로 출력한다.
 
가속도 A(측정단위 g)는 T1/T2 / 8 으로, (T1 /T2) * 0.125와 같다,
0 g에서 50 %의 펄스폭의 비율(dyty)이 나온다,
T2 = R(set) / 125 MΩ으로 R(set) = 100 KΩ에서 0.8 ms가 나온다.
 
출력 주파수
출력 주파수가 높으면, 읽기속도는 빨라 지며, 잡음 및 전원전압 변동에 불안정하다.
출력 주파수 Fout을 적분 정전용량 Cx, Cy로 설정한다,
즉 Fout = 1/2ㅠ x 32 KΩ x C(x,y) 이다, (양축 공용)
 
10 Hz = 0.47 uF (474)
50 Hz = 0.10 uF (104)
100 Hz = 0.05 uF (503)
200 Hz = 0.027 uF (273)
500 Hz = 0.01 uF (103)
2300 Hz = 0.0022 uF (222)
 
Rset로 T2를 설정하는 경우는 다음과 같다.
1 ms = 125 kΩ
2 ms = 250 kΩ
5 ms = 625 kΩ
10 ms = 1.25 MΩ

ADXL202 규격
칩의 크기 : 5 x 5 x 2 (mm)
검출 축 : 2축
검출 범위 : ±2 g
검출 감도 : 12.5 %/g
검출 정밀도 : 16
출력 방식 : PWM
출력 속도 : 6 KHz
잡음 밀도 : 200 °/s/rt Hz
작동 전압 : 3 ~ 5.25 V
소비 전류 : 0.6 mA (최대)
작동온도 범위 : -40 ~ 85°C

 

가속도센서 ADXL202JQC는 디바이스마트에서 6,600원에 구입이 가능하다.
iMEMS는 Analog Devices, Inc의 등록상표이다.
ADXL202 제조사 :  http://www.analog.com/
 
ADXL202는 저가격, 저소비 전력, 완전한 2축 가속도 검출기로 측정범위는 ±2 g이다.
ADXL202는 동적(dynamic)인 가속도와 정적(static)인 가속도 모두를 측정할 수 있다.
동적인 가속도는 진동(vibration)이며, 정적인 가속도는 중력(gravity)이다. 
출력은 2축의 가속도에 비례하는 주파수비로 변조된(duty cyclle modulated) 신호이다. 

이 출력은 MCU의 타이머/카운터에서 A/D 변환기 없이 직접 측정할 수 있다.
DCM의 주기는 0.5ms ~ 10 ms 까지 하나의 저항(Rset)으로 조절된다.
만일 아날로그 출력을 확인하려면, 아날로그 비례출력은 XFILT 와 YFILT 이다.
 
ADXL202의 출력 대역폭(bandwidth =갱신주기)는 Cx와 Cy 값으로 0.01 ~ 6 kHz 이다.   
표준적인 잡음 준위(floor)는 500μgOHz 이며, 출력 갱신주기 60Hz에서 5 mg 이하이다.  
ADXL202는 14핀 자기(ceramic) LS 외형(package)에 밀봉되어 있다.

가속도 센서의 응용
이동속도 V = A(g) * t
이동거리 D = 0.5 * A(g) * t * t
힘(force) F = m(무게) * A(g)
전력(power) P = F *  V = m * A(g) * A(g) * t

가속도센서의 응용 예
  

--------------------------------------------------------------------------------------------
PDA 기울기 센서의 제작 
ADXL202AQC를 사용, Palm PC의 확장 콘넥터(충전 및 직렬포트)에 연결한다. (전원은 RTS 신호를 사용)
 
 
참조 사이트 : : http://www.harbaum.org/till/palm/adxl202/index.html
PalmOS 2.0. Dongle Drive Library : http://www.harbaum.org/till/palm/adxl202/tilt_dongle.zip
 
--------------------------------------------------------------------------------------------
가속도 센서를 이용한 가상 키보드 장갑.
참조 사이트 : http://www-bsac.eecs.berkeley.edu/archive/users/hollar-seth/fingeracc/fingeracc.html

 
 
5개의 ADXL202를 손가락 끝에 고정시키고, 1개는 손바닥에 고정한다.
각 손가락 마다 2축씩, 손바닥을 포함 12축의 가속도를 검출하여, 무선 송신기로 전송한다.
송신 AVR 칩은 90S8535를 사용하고 있으나, ATMEGA16을 사용하면 된다.

가상키보드 장갑의 신호는 RF 모뎀으로 송,수신하여 PC에서 감시한다
 

참조 : http://www.harbaum.org/till/palm/adxl202/index.html
참조 : http://www-bsac.eecs.berkeley.edu/archive/users/hollar-seth/fingeracc/fingeracc.html

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