ADXL345 3 Eksen İvme Ölçer Modülü - GY-291

ADXL345, Analog Devices tarafından üretilen 3 eksenli dijital ivme ölçer entegresidir; bu modül ADXL345 çipini GY-291 adı verilen küçük bir baskı devre üzerinde sunar. Sensör, X, Y ve Z eksenlerindeki ivmeyi ölçerek eğim, hareket, titreşim ve serbest düşüş gibi durumları algılar ve bu bilgiyi I2C veya SPI arayüzü üzerinden dijital veri olarak dışarı aktarır. Modül üzerindeki 8 pinlik başlık sayesinde Arduino, ESP32, STM32 gibi geliştirme kartlarına doğrudan bağlanabilir. Çıkışlar, ölçüm birimine göre ölçeklendirilmiş sayısal değerler olarak alınır; bu sayede harici bir ADC devresine ihtiyaç duyulmadan doğrudan mikrodenetleyici üzerinden okunabilir. Düşük güç tüketimi ve programlanabilir ölçüm aralığı sayesinde hem basit eğim ölçümü hem de vuruş algılama gibi ileri seviye uygulamalarda kullanılabilir.

Teknik Özellikler

Öne Çıkan Özellikler

• 3 eksende aynı anda ivme ölçümü yaparak eğim açısını ve hareket yönünü tek bir modülle, ayrı sensörlere ihtiyaç duymadan belirleyebilir.
• ±2g ile ±16g arasında dört farklı ölçüm aralığı yazılımsal olarak seçilebilir, böylece hem küçük titreşimleri yakalayan hassas ölçümler hem de sert darbeleri kaydeden geniş aralıklı ölçümler aynı sensörle yapılabilir.
• 13 bit çözünürlük ve tüm ölçüm aralıklarında sabit kalan 4 mg/LSB hassasiyet sayesinde küçük eğim değişiklikleri bile aralık değiştirmeden net biçimde ayırt edilebilir.
• I2C ve SPI arayüzlerinin ikisini de desteklediği için Arduino, ESP32, STM32 gibi farklı mikrodenetleyici platformlarındaki projelere kolayca uyarlanabilir.
• 32 seviyeli dahili FIFO belleği, işlemcinin her örneği anlık olarak tek tek okumak zorunda kalmadan veri biriktirmesine ve toplu şekilde işlemesine imkan tanır.
• Vuruş, çift vuruş ve serbest düşüş algılama gibi donanımsal fonksiyonlar sayesinde bu olaylar sürekli yazılımsal örnekleme yapılmadan, doğrudan sensör tarafından tespit edilip kesme sinyaliyle bildirilebilir.
• Ölçüm modunda mikroamper seviyesinde kalan akım tüketimi ve 0,1 µA'lık bekleme modu tüketimi, pil ile beslenen taşınabilir projelerde ciddi enerji tasarrufu sağlar.

Kullanım Alanları

• Bir robot kolunun veya kamera gimbalinin anlık eğim açısını ölçerek bu veriyi dengeleme algoritmasına geri bildirim olarak vermek.
• Titreşim izleme sisteminde bir motorun veya makinenin gövdesine sabitlenip anormal titreşim seviyesi başladığında mikrodenetleyici üzerinden uyarı üretmek.
• Giyilebilir bir hareket etiketinde kullanıcının yürüme, koşma ve düşme gibi hareketlerini ivme örüntüsünden ayırt etmek.
• Bir kapı, çekmece veya dolabın açılma anındaki ani ivme değişimini algılayarak yetkisiz erişim alarmı tetiklemek.
• Model uçak veya drone gövdesine yerleştirilip uçuş sırasında yatış ve yunuslama açılarını hesaplayarak uçuş kontrolcüsüne veri sağlamak.
• Kargo takip kutusuna monte edilip taşıma sırasında oluşan sert darbeleri, devrilmeleri ve düşürülme anlarını zaman damgasıyla kaydetmek.
• İki tekerlekli kendini dengeleyen bir robotta gövde eğim açısını sürekli ölçerek motor sürücüsüne anlık düzeltme komutu üretmek.

Bağlantı ve Kullanım

I2C modunda çalıştırmak için modülün SDA pini mikrodenetleyicinin SDA hattına, SCL pini ise SCL hattına bağlanır; Arduino Uno gibi kartlarda bu genellikle A4 ve A5 pinlerine karşılık gelir ve iletişim Arduino ortamındaki Wire kütüphanesi üzerinden 0x53 adresine okuma/yazma yapılarak kurulur. CS pini I2C modunda VCC'ye çekili tutulmalıdır, aksi halde sensör SPI moduna geçebilir; ayrıca SDA ve SCL hatlarına, kartta dahili pull-up direnci yoksa yaklaşık 4,7 kilo-ohm değerinde harici pull-up direnci eklenmesi önerilir. SPI kullanılacaksa 4 telli modda SDA pini MOSI (veri girişi), SDO pini MISO (veri çıkışı) ve SCL pini SCK olarak görev yapar; 3 telli modda ise SDA tek başına çift yönlü veri hattıdır. CS pini mikrodenetleyicinin bir dijital çıkışına bağlanarak her işlem başında yazılımdan düşük seviyeye çekilir. INT1 ve INT2 pinleri, vuruş veya serbest düşüş gibi olaylar gerçekleştiğinde mikrodenetleyiciye kesme sinyali göndermek için kullanılabilir; bu pinler kullanılmayacaksa boşta bırakılabilir ve okuma işlemi tamamen periyodik sorgulama yöntemiyle yapılabilir.

Paket İçeriği

• 1 adet ADXL345 GY-291 3 eksen ivme ölçer modülü
• Modül üzerinde bağlantı için lehimli 8 pinli header

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• ADXL345 çipinin kendisi 2,0V - 3,6V ile çalışır; modülünüzü beslemeden önce kartın VCC pinine hangi gerilimin uygulanması gerektiğini üretici bilgisinden kontrol edin, çünkü doğrudan uygun olmayan bir gerilimle beslemek sensöre kalıcı zarar verebilir.
• CS pini asla boşta bırakılmamalıdır; I2C kullanılacaksa VCC'ye, SPI kullanılacaksa mikrodenetleyicinin bir çıkışına sabit biçimde bağlı olmalıdır, aksi halde sensör iki arayüz arasında kararsız biçimde geçiş yapabilir.
• Ölçüm aralığı, çözünürlük ve veri çıkış hızı gibi ayarlar ilgili kontrol registerları üzerinden yazılımla yapılandırılır; kullanılacak kütüphanenin bu registerları uygulamanıza uygun şekilde ayarladığından emin olun, aksi halde varsayılan ayarlarla yanıltıcı okumalar alınabilir.
• Sensör çipi 10.000 g'ye kadar darbelere dayanıklı olsa da baskı devre üzerindeki lehim bağlantıları ve header pinleri bu seviyede korumalı değildir; modülü düşürmekten ve sert darbelerden koruyun.
• Aynı I2C hattına birden fazla ADXL345 bağlanacaksa SDO pininin durumuna göre yalnızca iki farklı adres elde edilebileceğini unutmayın; üçüncü bir modül gerekiyorsa ayrı bir I2C hattı veya adres çoğaltıcı çözümü planlanmalıdır.
• INT1 ve INT2 kesme pinleri kullanılmayacaksa boşta bırakılabilir; ancak gürültülü ortamlarda gereksiz kesme tetiklenmesini önlemek için yazılımda ilgili kesme kaynakları devre dışı bırakılmalı veya eşik değerleri uygulamaya göre kalibre edilmelidir.