基于ADI的ADXL345的加速度传感器典型应用

iMEMS 半导体技术把微型机械结构与电子电路集成在同一颗芯片上。iMEMS 加速度传感器就是利用这种技术，实现对单轴、双轴甚至三轴加速度进行测量并产生模拟或数字输出的传感器。iMEMS 加速度传感器可以用来测量加速度，或者检测倾斜、冲击、振动等运动状态，帮助实现工业、医疗、通信、消费电子和汽车等领域中的多种应用。根据不同的应用，加速度传感器的测量范围从几g 到几十g 不等。数字输出的加速度传感器还会集成多种中断模式。这些特性可以为用户提供更加方便灵活的解决方案。

本参考设计基于ADI的ADXL345，实现了加速度传感器的一系列典型应用，包括：计步器，闪信，硬盘跌落保护，人体跌倒保护，倾角测量，旋转检测，晃动检测，单击、双击检测以及其他智能检测功能和游戏控制功能，等等。

本参考设计采用统一的硬件平台，针对不同应用通过软件算法来分别实现。本文档将对硬件设计和软件设计做简要介绍。

完整资料包含以下内容：
1.  用户手册：加速度传感器ADXL345典型应用
2.  演示软件安装文件
3.  MCU固件文件
4.  硬件原理图及PCB layout
5.  其他相关工具：ARMWSD- ADuC7xxx系列的串行端口下载器

ADXL345 是一颗三轴数字输出iMEMS 加速度传感器产品。该产品的主要特性如下：

±2，±4，±8，±16g 可变的测量范围
最高13bit 分辨率，固定的4mg/LSB 灵敏度
3mm*5mm*1mm 超小封装
23 至140uA 超低工作功耗，休眠状态功耗低至0.1uA
标准的I2C 或SPI 数字接口
32 级FIFO 存储
内置多种运动状态检测功能和灵活的中断方式

本参考设计使用ADXL345 作为传感器，但是所有应用都可以很容易的移植到ADI 公司其他的加速度传感器产品，如需了解更多关于ADI 公司加速度传感器方面的信息，请联系ADI亚洲技术支持中心。

本参考设计的硬件设计系统框图如图1 所示。设计中使用ADXL345 作为传感器，使用ADuC7026 作为MCU，电路板使用PC 的USB 端口进行供电，电路板与PC 之间通过UART接口进行通信。电路板实物图如图2 所示。

图 1 系统框图

图 2 电路板实物图

寇亦青

2018-9-10 11:24:28

ADXL345是一款小而薄的低功耗3轴加速度计，分辨率高（13位），测量范围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI（3线或4线）或I2C数字接口访问。

ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(4 mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。

该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能检测有无运动发生，以及任意轴上的加速度是否超过用户设置的限值。敲击检测功能可以检测单击和双击动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申请专利的32级先进先出(FIFO)缓冲器可用于存储数据，最大程度地减少主机处理器的干预。

低功耗模式支持基于运动的智能电源管理，从而以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。

ADXL345采用3 mm × 5 mm × 1 mm、14引脚小型超薄塑料封装。