ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ИНЕРЦИАЛЬНЫМИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«СЕВАСТОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Управление в технических системах»

Отчет

по лабораторной работе №4

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ИНЕРЦИАЛЬНЫМИ

ДАТЧИКАМИ С ПОМОЩЬЮ МИКРОКОНТРОЛЛЕРОВ AVR

Вариант 25

Выполнил:

студент группы УТС/б-18-1-о

Сусло Виктор

Проверил:

зав. кафедрой

Кабанов А.А.

Севастополь 2021

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью данной работы является изучение принципов работы инерциальных датчиков с помощью микроконтроллеров AVR, получение навыков управления шиной I2C для снятия показаний с инерциальных датчиков.

Постановка задачи

Разобраться ,опытным путем, с принципами работы инерциальных датчиков при помощи микроконтроллеров AVR в программе Proteus Professional.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Акселерометр измеряет проекцию кажущегося ускорения на его ось чувствительности:

𝑎⃗ = 𝑤⃗⃗⃗ − 𝑗⃗

где 𝑎⃗ — вектор кажущегося ускорения; 𝑤⃗⃗⃗ — вектор абсолютного ускорения в центре масс чувствительного элемента акселерометра; 𝑗⃗ — вектор силы тяготения в центре масс чувствительного элемента акселерометра.

Основные параметры и характеристики акселерометров

Акселерометры характеризуются следующим набором параметров и характеристик:

• назначение и область применения;

• конструктивная схема;

• характер зависимости между измеряемым ускорением и выходным сигналом (мгновенное значение, приращение интеграла кажущегося ускорения, первый и/или второй интеграл кажущегося ускорения);

• форма представления выходной информации: в аналоговом виде (постоянное напряжение или постоянный ток) или в цифровом коде;

• количество измерительных осей (одна, две или три);

• масса;

• габариты;

• режимы работы;

• напряжение (или напряжения) питания и потребляемый ток в указанных ре-жимах работы;

• время готовности;

Шина I2C

I²C— последовательная асимметричная шина для связи между интегральными схемами внутри электронных приборов. Использует две двунаправленные линии связи (SDA и SCL), применяется для соединения низкоскоростных периферийных компонентов с процессорами и микроконтроллерами.

Интерфейс разработан фирмой Philips и опубликован в 1992 г. В 1998, 2000 и 2007 гг. были выпущены дополнения к стандарту, решающие проблемы адресации, позволяющие работать с быстрыми устройствами и описывающие работу в режиме сохранения энергии (power saving mode).

Ход работы

1) Выставляем на рабочее поле программы «Proteus Professional» схему для Arduino I2C 16x2 LCD breakboard

2) Запускаем схему

3) Код для программы, считывающей данные с Proteus Professional для пользователя

4) Результаты аппаратной реализации задачи лабораторной работы.

Вывод: В ходе выполнения лабораторной работы были достигнуты следующие практические результаты:

1) изучены принципы работы инерциальных датчиков с помощью микроконтроллеров AVR;

2) получены навыки управления шиной I2C для снятия показаний с инерциальных датчиков.