利用精密模擬微控制器ADuC7024 和 數(shù)字加速度計(jì)ADXL345 檢測(cè)低g 加速度

電路功能與優(yōu)勢(shì)

ADXL345 是一款小巧纖薄的低功耗三軸加速度計(jì)，可以對(duì)高達(dá)±16 g的加速度進(jìn)行高分辨率（13 位）測(cè)量。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)為 16 位二進(jìn)制補(bǔ)碼格式，可通過SPI （3 線或 4 線）或者I2C數(shù)字接口訪問。

ADXL345 非常適合移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用。它可以在傾斜檢測(cè)應(yīng)用中測(cè)量靜態(tài)重力加速度，還可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)或沖擊導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度。它具有高分辨率（4 mg/LSB），能夠測(cè)量約 0.25°的傾角變化。使用ADXL345 等數(shù)字輸出加速度計(jì)時(shí)，無(wú)需進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，從而可以節(jié)省系統(tǒng)成本和電路板面積。此外， ADXL345 內(nèi)置多種功能。活動(dòng)/非活動(dòng)檢測(cè)、單擊/雙擊檢測(cè)以及自由落體檢測(cè)均在內(nèi)部完成，無(wú)需主機(jī)處理器執(zhí)行任何計(jì)算。內(nèi)置 32 級(jí) FIFO 存儲(chǔ)緩沖器可以減輕主機(jī)處理器的負(fù)擔(dān)，起到簡(jiǎn)化算法和省電的作用。利用內(nèi)置的活動(dòng)/非活動(dòng)檢測(cè)功能，將 ADXL345 用作“運(yùn)動(dòng)開關(guān)”（無(wú)活動(dòng)時(shí)關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)，檢測(cè)到活動(dòng)時(shí)才開啟），系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步省電。ADXL345 通過I2C或SPI接口進(jìn)行通信。本文所述電路演示如何通過這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信。

電路描述
本電路將精密模擬微控制器ADuC7024 和數(shù)字加速度計(jì)ADXL345 配合使用。兩款器件均支持I2C和SPI接口。圖1顯示ADXL345 和ADuC7024 的SPI配置，圖 2顯示這些器件的I2C配置。CS引腳（ADXL345 的引腳 7）用來(lái)選擇所需的接口。如果CS引腳連接高電平(VDD I/O)，則I2C模式使能。在SPI模式下，每次傳輸開始和結(jié)束時(shí)，CS電平均會(huì)切換。如果CS被拉高，則表示沒有SPI傳輸發(fā)生，或者I2C傳輸可能發(fā)生。

所示原理圖均為示意圖，但顯示了必需的連接（電源、接地等）。在這些原理圖中，ADuC7024 通過 UART 進(jìn)行編程（連接到引腳 49 和引腳 50）。SW2 和 SW3分別是復(fù)位和下載按鈕，用于微控制器編程。SW1 是電源開關(guān)。

常見變化
圖 1顯示了ADXL345 的 4 線式SPI配置，式SPI進(jìn)行通信。圖 3顯示了這種配置。

上述電路采用ADuC7024 微控制器。同樣的配置可以適用于任何支持SPI或I2C的微控制器，如圖 4所示，其中采用標(biāo)準(zhǔn)I2C和SPI連接。表 1列出了兩種協(xié)議的引腳功能。

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