三轴加速度传感器使用说明.doc

三轴加速度传感器模块使用说明
概述
ﻩH4８C三轴加速度传感器能测量在三个轴（Ｘ、Y、Z）方向上的±３ｇ的加速度值，模块板载一个自动负载调节器，，Ｈ４８Ｃ输出的模拟信号（电压）由模块上的ＭＣＰ３2０4（四通道，１2—ｂｉt)读取并转换为数字信号输出.
特点
测量范围±３ｇ(每个轴）
使用MＥＭS （微型机电系统) 技术，实现自动补偿
板载自动负载调节器，和高解析度的ADC
体积小巧:＂ x 0．8” （1７。８ ｍm　ｘ 20．3 mm）
工作温度范围广－25°　to　7５° C
基本连线图
ﻩＨ48C连接到C５1上只需要直接选择任意三个脚连接连接即可，如图1
图　1
＊ 与单片机连接的引脚可以任意选择
工作原理
通过ＭＥMS技术，和内置的补偿H４8Ｃ加速度传感器通过ＭCP3２04模数转换器实现同步输出，要获取指定轴加速度的值，实际上是读取指定轴的电压在通过下面的公式计算出加速度的值,公式如下：
G = （（axｉs – vRｅf）　／ 4０９5） x　（ / 0。3663）
在这个公式中ａxis和 ｖＲef表示通过AD转化得到的计数值，4０９5是一个1２—ｂｉtADC的最大计数输出，3．３是H4８Ｃ提供给内部的电压,0．3663是加速度1g的时候H48C输出的电压．我们可以把公式简化成如下表达式。
Ｇ =　（aｘis –　ｖRef）　ｘ
引脚的定义以及说明
　(1)ＣＬＫ ﻩ同步时钟输入
(2）DＩＯﻩ双向数据/从主机通信
(３）Vｓｓ　　　 电源地(0V)
(4)Zｅro—G “自由落体”输出，
高电平有效
(5）ＣS\ﻩ片选信号,低电平有效
(6)Vdｄ 电源+5v
标号
说明
最小
典型
最大
单位
VＤD
工作电压

5。０
5。5
Ｖ
ＶSS
地连接
０
V
ＩＤＤ
工作电流
7
１0
Ｍa
VIH
高电压输入
ＶDD
V
ＶＩL
低电压输入
VDD
V
VOH
高电压输出
4．1
Ｖ
VOＬ
低电压输出
0。4
V
采样率
２０0
Sｐs
AＤＣ（MＣＰ3２０４)分辨率
12
Biｔ
测量范围
－３
＋3
g
敏感度
366．3
mV/g
精度
10
％
非线性度
—2
＋2
％
工作温度范围
—２5
7５
℃
Ｚeｒo—G输出高电平
３．2
３。3
Ｖ
Ｚero—Ｇ输出延时
1
ms
确定Ｈ48C的　X、Ｙ、Z 轴如下图
关于ＭＣP320４
Miｃrｏcｈiｐ 的 MCP３2０4／3２08 器件是具有片上采样和保持电路的12　位逐次逼近型模数(Anａlｏg-to—Dｉｇital,D) ２组伪差分输入对或４个单端输入。MCＰ３２０８可被编程为提供　4组差分输入对或　8 个单端输入。它使用与SPＩ　　ｋspｓ。MＣP320４／３208器件具有2。7V 至5．5Ｖ　的宽电压工作范围。功能框图如下：
图 2
通过标准的SPI兼容串行接口实现与MＣP320４／3208的通信。将　CＳ CＳ 为低电平时给器件上电,则首先必须将此引脚拉高，然后再拉低才能启动通信。在 CＳ 为低电平且　D ＳGL／DIFＦ （D0、D1和 D2）。控制位选择如图３。
由于Ｃ51没有SPI串口，这里需要使用C５１的ｉ/o通过软件模拟方式来实现ＳPＩ通信。
与ＭCP３2０４通信的ＳＰI时序图如图４ 。
控制位选择
图　3
ＭCP３20４与C51通信时序参考图
ﻩ ﻩ ﻩﻩﻩﻩ图 4
DEMO程序说明
SPＩ是一种简单的串行通信协议很容易用软件方式模拟。软件模拟用SＰI 0，０方式与ＭＣP320４通信。ＣS信号为片选信号，低电平有效,所以在实现SPI通信时应该先拉低CＳ信号，通信结束后再拉高CS信号，终止SＰI通信。
下图为发送1bit的时序图（最高位优先）。可以看到，我们首先通过数据口发送一个Ｂ