Prueba del Sensor Lis3L02AS4(Acelerómetro)

Acelerómetro LIS3L02AS4



DESCRIPCIÓN:

El acelerómetro LIS3L02AS4 fabricado por STMicroelectronics. Este dispositivo es un único chip de silicio que contiene elementos sensores que pueden medir acceleración en tres direcciones y con algunos componentes de electrónica analógica hacen que sea fácil de usar el chip. El chip necesita un suministro de 2,4 a 3.6v. Tiene tres salidas analógicas. La tensión en cada salida es proporcional a la aceleración en una determinada dirección (X, Y, o Z). La sensibilidad de los resultados se puede configurar de modo que el chip tenga medidas de aceleración, ya sea en el rango de ± 2 g (g es la unidad de aceleración) o en el rango ± 6g.

Cuando no hay aceleración en un determinado eje, la tensión de salida es la mitad de la tensión de alimentación (Vdd). Esto significa que si la tensión de alimentación es 3.3v, la gama de productos 0.33v a 2.97v. Estos son valores nominales, la sensibilidad real puede diferir en hasta un 10% más o menos.

TEORÍA DE OPERACIÓN :

¿Cómo funciona este sensor (y similares como él)?. El principio es bastante simple. Piensen en una masa que está suspendida entre dos resortes que estan al mismo tiempo en reposo, y que sólo se puede mover a la izquierda y la derecha. Si toda la estructura se está moviendo, por ejemplo a la izquierda, a una velocidad constante, los dos resortes se mantendrán en reposo y la masa seguirá exactamente en el medio entre las dos paredes. Si la estructura sufre una aceleración (a la izquierda), la inercia de la masa le ocasionaría seguir el viaje a una velocidad constante, lo que provocará que el resorte de la izquierda se comprima y el resorte derecho se extendera un poco.Si la estructura empiece a moverse a una velocidad constante de nuevo, esta fuerza elástica finalmente regresa la masa al centro de la estructura.

En el LIS3L02AS4, el desplazamiento de medición se realiza midiendo la capacitancia entre la masa y el sustrato por encima de la cual se suspende. Cuando se acerca al sustrato, la capacidad aumenta, y cuando se pone más lejos, la capacitancia disminuye.

La estructura de estos dispositivos nos dice algo importante: el desplazamiento en masa no sólo se debe a la aceleración,si no también a la gravedad. Si el sensor está todavía en una mesa, y su eje Z es la vertical (señalando al cielo y al centro de la Tierra), entonces su X e Y los resultados se muestran 0g, pero su salida Z se mostrará en 1g. Esto le permite fácilmente el sentido hacia abajo cuando el sensor no se está moviendo.

CIRCUITO Y PROGRAMA PARA PROBAR EL SENSOR:

Esta prueba se realizo con un PIC18F452 utilizando tres de sus entradas analógicas, con un voltaje de referencia a 3.3 volts. La velocidad del cristal para esta prueba fue a 20 MHZ.
El programa para el PIC se desarrollo en el compilador PICBASIC PRO pero se puede emigrar fácilmente a cualquier otro lenguaje ya se CCS, ensamblador, etc.

El resultado de las lecturas de los 3 ejes se muestran en un LCD(16*2),la lectura de cada canal la toma cada 10 ms pero este tiempo se puede variar dependiendo de la aplicación que se quiera desarrollar.

Materiales:

• PIC18F452
• SENSOR Lis3L02AS4
• Cristal a 20 Mhz
• LCD(16*2)
• VARIOS CAPACITORES
• PROTOBOARD
• REGULADOR A 3.3 VOLTS
• FUENTE DE ALIMENTACION A 5 VOLTS


Diagrama esquemático desarrollado en Proteus 7.2:



Vista 3D de la placa del Acelerometro Lis3L02AS4 realizada en Proteus 7.2:



Vista 3D (CHIP 24 SO o SOIC):



Aplicaciones

Se puede aplicar para monitorear la inclinación de cualquier objeto, en robótica para los robots móviles o los robots humanoides verificando que inclinación tienen así evitar que se pueda caer.

De antemano una gran felicitación a Uriel Nabor García por compartir este proyecto con nosotros y le damos la más cordial bienvenida a este blogs.