重力感测器简介-专题周记系统.PDF

第一章 .重力感測器簡介 1.1重力感測器 (G-sensor)簡介 G-sensor又稱三軸重力加速度感測器，可提供速度和位移的資訊 其原理是利用微小的物理變化，如電阻、電容、壓力、形變: …等現 象，再以電壓信號表示後轉換後得出數值。 其應用起先使用在硬碟或CD隨身聽，偵測若是硬碟不小心落下 時，一旦收到信號便會啟動並停止硬碟或光碟轉動，以保護硬碟。而 後 Wii 遊戲機使用他在遊戲控制器上，而備受矚目，至今則是廣泛應 用在智慧型手機和遊戲軟體上面。 其操作參數如下圖1.0所示， A 為 Z軸轉動改變的參數、 B 為 X 軸改變的參數、 C 為 Y軸改變之參數，而 G-sensor即是使用此三軸 的變化參數來進行測量及分析數據資料。 圖 1.0重力感測器變數 1.2 Mems G-sensor 介紹 主要比傳統單軸的加速度計便宜，而一般使用的G-sensor又分為 ” 類比和數位” ”兩種方式。 ˙類比方式的輸出需要三支 IC腳位利用電壓變化表示 XYZ軸變化。 數位方式的輸出則是透過˙ I2C或是 SPI 匯流排表示XYZ軸的變化。 使用 Bosch SMB380(三軸數碼加速渡傳感器範例) : SMB380的四線式 spi 進行資料傳輸 ，如圖1.1所接線， 將加速度感 測器與微控制器連接。其中 DSP提供時脈經由 SCK計算給加速度感 測器， CSB 為 DSP 控制SPI資料傳送之狀態， MOSI 為 DSP發送位 址與傳送資料的資料線，MISO則是 DSP 接收SMB380的資料線。 3.3V VCC VDDIO VDD SPI C1 CSB CSB C2 M4 SCK SCK SMB380 MOSI SDI MISO SDO ISR INT GND GND 圖 1.1 加速度感測器與微控制器電路圖 在 SMB380的腳位功能中 CSB 為狀態選擇，SCK 為時脈，SDO則是 將資料輸出，SDI是將資料輸入，如表 1.1所示。 Pin NO. Name Function 1 Reserved 2 VDD Analog power supply 3 GND Ground 4 INT 中斷 Interrupt 5 CSB Chip select 6 SCK Do not connect 7 SDO Serial data out 8 SDI Serial data in/out 9 VDDIO Digital interface power supply