完整版三轴数字加速度传感器ADXL345技术资料

ADXL345数字加速度传感器通过IIC协议传输数据的使⽤⽅法（⼀）ADXL345是ADI公司推出的具有SPI和IIC数字输出功能的三轴加速度计，其最⼤的量程可达到 -16g，另外可选择 -2, -4，-8g量程，可采⽤4mg/LSB分辨率，该分辨率可测得0.25的倾⾓变化16g量程，意思就是16g时输出32768，-16g时输出-32768,2的16次⽅LSB的意思是最⼩有效位，为数字输出⽅式，⼀般我们可以⽤mg/LSB来表⽰灵敏度例如ADXL345量程为 /2g，输出的位数为10位(2的10次⽅共1024个LSB)对应满量程，那么灵敏度就为4g/1024LSB=3.9mv/g，取倒数为256LSB/g。

ADXL345引脚功能图⾃动休眠模式静⽌期间⾃动切换到休眠模式，可以省电。

要使能此功能，如果ADXL345在静⽌期在THRESH_INACT寄存器(地址0x25) 和TIME_INACT寄存器(地址0x26)设置⼀个值表⽰静⽌(适当值视应⽤⽽定)，然后在POWER_CTL寄存器(地址0x2D) 中设置AUTO_SLEEP位(位D4)和链接位(位D5)。

VS为2.5V 时，该模式下低于12.5 Hz数据速率的功耗通常为23 µA。

待机模式更低功率操作，也可以使⽤待机模式。

待机模式下，功耗降低到0.1µA(典型值)。

该模式中，⽆测量发⽣。

在 POWER_CTL寄存器(地址0x2D)中，清除测量位(位D3)，可进⼊待机模式。

器件在待机模式下保存FIFO内容串⾏通信可采⽤IIC和SPI数字通信。

上述两种情况下，ADXL345作为从机运⾏。

CS引脚上拉⾄VDD I/O，I2C模式使能模式使能。

CS引脚应始终上拉⾄VDD I/O或由外部控制器驱动，因为CS引脚⽆连接时，默认模式不存在。

因此，如果没有采取这些措施，可能会导致该器件⽆法通信。

SPI模式下，CS引脚由总线主机控制。

SPI和I2C两种操作模式下，ADXL345写⼊期间，应忽略从ADXL345传输到主器件的数据。

基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计简介计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。

早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。

晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。

如今，先进的计步器利用MEMS（微机电系统）惯性传感器和复杂的软件来精确检测真实的步伐。

MEMS惯性传感器可以更准确地检测步伐，误检率更低。

MEMS惯性传感器具有低成本、小尺寸和低功耗的特点，因此越来越多的便携式消费电子设备开始集成计步器功能，如音乐播放器和手机等。

ADI公司的3轴加速度计ADXL335, ADXL345和 ADXL346小巧纤薄，功耗极低，非常适合这种应用。

本文以对步伐特征的研究为基础，描述一个采用3轴图1. 各轴的定义让我们考虑步行的特性。

图2描绘了一个步伐，我们将其定义为单位步行周期，图中显示了步行周期各阶段与竖向和前向加速度变化之间的关系。

图2. 步行阶段与加速度模式图3显示了与一名跑步者的竖向、前向和侧向加速度相对应的x、y和z轴测量结果的典型图样。

无论如何穿戴计步器，总有至少一个轴具有相对较大的周期性加速度变化，因此峰值检测和针对所有三个轴上的加速度的动态阈值决策算法对于检测单位步行或跑步周期至关重要。

图3. 从一名跑步者测得的x、y和z轴加速度的典型图样算法步伐参数数字滤波器：首先，为使图3所示的信号波形变得平滑，需要一个数字滤波器。

可以使用四个寄存器和一个求和单元，。

当然，可以使用更多寄存器以使加速度数据更加平滑，但响应时间会变慢。

图4. 数字滤波器图5显示了来自一名步行者所戴计步器的最活跃轴的滤波数据。

对于跑步者，峰峰值会更高。

图5. 最活跃轴的滤波数据动态阈值和动态精度：系统持续更新3轴加速度的最大值和最小值，每采样50次更新一次。

平均值(Max + Min)/2称为“动态阈值”。

前两天我们做了温度传感器实验，大家一定还有印象。

今天我们来研究另外一种传感器加速度传感器。

什么是加速度传感器加速度传感器，作用是测量在加速过程中产生的力。

最基本的如咱们平常所熟悉的是重力加速度，大小是1g。

加速度传感器一般用于什么地方通过测量由重力引起的加速度，你可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。

通过分析动态加速度，你可以分析出设备的移动方式。

自平衡车中就是使用加速度传感器与陀螺仪进行卡尔曼滤波进行姿态矫正。

本次试验使用的ADXL345数字传感器，通过I2C或者SPI接口直接输出数字信号。

在1g的加速度下，输出数值为256.下面是硬件连接图2011-7-28 22:56 上传下载附件(203.65 KB)ARDUINO 代码复制打印1.#include <Wire.h> //调用arduino自带的I2C库2.#include <LiquidCrystal.h> //调用arduino自带的LiquidCrystal库3.4.#define Register_ID 05.#define Register_2D 0x2D6.#define Register_X0 0x327.#define Register_X1 0x338.#define Register_Y0 0x349.#define Register_Y1 0x3510.#define Register_Z0 0x3611.#define Register_Z1 0x3712.13.LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);//设置接口14.15.int ADXAddress = 0xA7>>1; //转换为7位地址16.int reading = 0;17.int val = 0;18.int X0,X1,X_out;19.int Y0,Y1,Y_out;20.int Z1,Z0,Z_out;21.double Xg,Yg,Zg;22.23.void setup()24.{25. lcd.begin(16, 2); //初始化LCD26.delay(100);27.Wire.begin(); //初始化I2C28.delay(100);29.Wire.beginTransmission(ADXAddress);30.Wire.write(Register_2D);31.Wire.write(8);32.Wire.endTransmission();33.}34.35.void loop()36.{37.Wire.beginTransmission(ADXAddress);38.Wire.write(Register_X0);39.Wire.write(Register_X1);40.Wire.endTransmission();41.Wire.requestFrom(ADXAddress,2);42.if(Wire.available()<=2);43.{44. X0 = Wire.read();45. X1 = Wire.read();46. X1 = X1<<8;47. X_out = X0+X1;48.}49.50.Wire.beginTransmission(ADXAddress);51.Wire.write(Register_Y0);52.Wire.write(Register_Y1);53.Wire.endTransmission();54.Wire.requestFrom(ADXAddress,2);55.if(Wire.available()<=2);56.{57. Y0 = Wire.read();58. Y1 = Wire.read();59. Y1 = Y1<<8;60. Y_out = Y0+Y1;61.}62.63.Wire.beginTransmission(ADXAddress);64.Wire.write(Register_Z0);65.Wire.write(Register_Z1);66.Wire.endTransmission();67.Wire.requestFrom(ADXAddress,2);68.if(Wire.available()<=2);69.{70. Z0 = Wire.read();71. Z1 = Wire.read();72. Z1 = Z1<<8;73. Z_out = Z0+Z1;74.}75.76. Xg = X_out/256.00;//把输出结果转换为重力加速度g,精确到小数点后2位。

概述：ADXL345 是一款小而薄的超低功耗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(3.9mg/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通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。

敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。

自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。

这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。

正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32 级先进先出(FIFO)缓冲器，可用于存储数据，从而将主机处理器负荷降至最低，并降低整体系统功耗。

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。

对比常用的飞思卡尔的MMZ7260三轴加速度传感器，ADXL345，具有测量精度高、可以通过SPI或I2C 直接和单片机通讯等优点。

特性：超低功耗：VS= 2.5 V 时（典型值），测量模式下低至23uA，待机模式下为0.1μA 功耗随带宽自动按比例变化用户可选的分辨率10 位固定分辨率全分辨率，分辨率随g 范围提高而提高，±16g 时高达13 位(在所有g 范围内保持4 mg/LSB 的比例系数)正在申请专利的嵌入式存储器管理系统采用FIFO 技术，可将主机处理器负荷降至最低。

单振/双振检测，活动/非活动监控，自由落体检测电源电压范围：2.0 V 至3.6 VI / O 电压范围：1.7 V 至VSSPI（3 线和4 线）和I2C 数字接口灵活的中断模式，可映射到任一中断引脚通过串行命令可选测量范围通过串行命令可选带宽宽温度范围（-40°C 至+85℃）抗冲击能力：10,000 g无铅/符合RoHS 标准小而薄：3 mm× 5 mm× 1 mm，LGA 封装模组尺寸：23*18*11mm（高度含插针高度应用：机器人控制、运动检测过程控制，电池供电系统硬盘驱动器(HDD)保护，单电源数据采集系统手机，医疗仪器，游戏和定点设备，工业仪器仪表，个人导航设备电路功能与优势ADXL345是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，可以对高达±16 g的加速度进行高分辨率（13位）测量。

ADXL345加速度传感器实现的计步器算法第一步是初始化传感器。

首先，需要设置传感器的工作模式和测量范围。

通常，计步器使用2g或4g范围来适应不同的运动强度。

然后，设置传感器的数据输出速率，通常选择比较低的速率，例如10Hz。

最后，在传感器上启动测量。

接下来是数据采集和预处理阶段。

传感器将连续采集三个轴上的加速度数据，并将其存储在一个缓冲区中。

采样频率将根据所选择的数据输出速率决定，例如10Hz的输出速率表示每秒采样10次。

预处理阶段可以分为两个步骤：低通滤波和重力加速度消除。

低通滤波可以用于去除高频噪声，并提取出比较平稳的运动分量。

重力加速度消除可以通过将低通滤波后的加速度数据减去1g的加速度（重力加速度）来实现。

这样可以得到只包含运动加速度的数据。

接下来是步数计算阶段。

步数计算通常基于峰值检测算法。

峰值检测算法用于检测加速度数据中的步伐峰值，从而实现步数的计算。

峰值检测算法通常分为两个阶段：步伐检测和步伐计数。

步伐检测阶段通过检测加速度数据的变化来确定是否发生了一步。

其基本原理是检测到连续的加速度上升和下降过程。

步伐计数阶段通过检测步伐检测阶段发出的峰值来计算步数。

当检测到一个峰值时，计数器加1最后，为了提高算法的准确性，还可以进行一些优化措施。

例如，动态阈值的使用可以根据运动强度自适应地调整步伐检测阶段的阈值。

此外，消除跑步和上楼等特殊情况的影响也可以进一步提高算法的准确性。

综上所述，使用ADXL345加速度传感器实现计步器算法可以通过初始化传感器，采集和预处理数据，以及步数计算等步骤来实现。

这种算法可以通过适当的优化来提高计步器的准确性和稳定性。

基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计摘要计步器是一种颇受欢迎的日常锻炼进度监控器，可以激励人们挑战自己，增强体质，帮助瘦身。

早期设计利用加重的机械开关检测步伐，并带有一个简单的计数器。

晃动这些装置时，可以听到有一个金属球来回滑动，或者一个摆锤左右摆动敲击挡块。

计步器功能可以根据计算人的运动情况来分析人体的健康状况。

而人的运动情况可以通过很多特性来进行分析。

比如人在运动时会产生加速度。

本文介绍了利用人运动时产生加速度变化来检测步数的计步器实现方案，利用具有体积小，功耗低，三轴高精度加速度传感器ADXL345，芯片内部即可把数据采集来的数据处理为数字数据，采集到加速度数据以后加以适当的算法就可以实现计步功能。

本文设计了一款基于加速度传感器ADXL345的计步器。

详细介绍了计步器的软件算法的实同时芯片中还集成了SPI和I²C接口，可以方便地将数据传输到主控芯片。

该系统设计简单，实现方便。

该芯片也可以扩展到其它需要测量加速度的应用场合，具有非常广阔的应用前景。

关键字：计步器加速度传感器ADXL345 低功耗Based on three accelerometer ADXL345 company-wide functionalpedometer designAbstractPedometer is a popular daily exercise, can inspire people progress monitors challenge yourself, enhanced physique, help thin body. Early design of mechanical switch detection using aggravated with a simple steps, and the counter. When shaking these devices, can hear a metal ball slide back and forth, or a pendulum swings around percussion block pieces.Pedometer function can according to the calculated a people's movement situation to analyze a healthy condition of body. But the person's movements can pass a lot of properties for analysis. Such as people in motion produces acceleration. This paper describes the use of people move to detect changes generated when the acceleration of steps, utilization of implementation scheme pedometer, small size, low power consumption, high ADXL345 three axis acceleration sensor, chip can put the data acquisition to internal data processing for the digital data acquisition to acceleration data, after appropriate algorithm can achieve plan step function. This paper introduces the design of a paragraph of the pedometer ADXL345 based on acceleration sensor. Introduces the software algorithm real pedometer while the SPI has integrated chip I²C interface, and I can be conveniently data transmission to the main control chip. The system is simple in design, realization convenient. The chip can also extend to other need to measure the applications, the acceleration is very broad application prospect.KEY WORDS pedometer acceleration sensor ADXL345 low power consumption目录中文摘要 (I)英文摘要 (II)1 绪论 (1)2 课题研究背景及意义 (2)2.1 光电计步器 (2)2.2基于射频技术的短跑训练计步器 (3)2.3 基于加速度传感器的计步器 (5)3 ADXL3XX系列产品简介及本次设计方案的提出 (5)3.1 ADXL335, ADXL345和ADXL346三轴加速度计的区别 (6)3.1.1 ADXL335的简介、特点及功能框图 (7)3.1.2 ADXL346的简介、特点及功能框图 (8)3.1.3 ADXL345的简介、特点及功能框图 (10)3.2 本次系统总体设计方案的提出 (13)3.2.1 ADXL345中断及寄存器功能分析 (13)3.2.2 系统总体设计方案 (15)4 系统硬件设计各模块电路 (16)4.1 传感器电路连接模块 (16)4.1.1 ADXL345的两种串行通信模式简介 (16)4.1.2 传感器模块连接 (18)4.2 微处理器模块 (19)4.3 EEPROM模块 (22)4.4 显示模块 (23)5 软件设计 (25)5.1 软件总体设计 (25)5.2 算法的实现 (26)6 结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录1 加速度计步器ADXL345简介 (36)附录2 整机电路图 (38)附录3 源程序 (38)1 绪论随着社会的发展，人们的物质生活水平日渐提高，人们也越来越关注自己的健康。

adxl345技术参数ADXL345技术参数ADXL345是一种小型、低功耗的加速度传感器，广泛应用于移动设备、工业自动化和运动控制等领域。

本文将介绍ADXL345的技术参数，包括传感器的工作范围、分辨率、灵敏度、数据输出等方面。

1. 工作范围ADXL345的工作范围指的是传感器能够测量的加速度范围。

该传感器的工作范围为±2g、±4g、±8g和±16g。

其中，g代表重力加速度，约为9.8m/s²。

用户可以根据具体应用需求选择合适的工作范围。

2. 分辨率ADXL345的分辨率指的是传感器可以测量的最小加速度变化值。

该传感器的分辨率为4mg/LSB，即每个最低有效位（LSB）代表4mg的加速度变化。

分辨率越高，传感器能够捕捉到更小的加速度变化。

3. 灵敏度ADXL345的灵敏度指的是传感器对加速度变化的敏感程度。

传感器的灵敏度与工作范围和分辨率相关。

在±2g工作范围下，灵敏度为1LSB=3.9mg；在±4g工作范围下，灵敏度为1LSB=7.8mg；在±8g工作范围下，灵敏度为1LSB=15.6mg；在±16g工作范围下，灵敏度为1LSB=31.2mg。

用户可以根据具体应用需求选择合适的工作范围和灵敏度。

4. 数据输出ADXL345通过数字接口（如I2C或SPI）输出加速度数据。

传感器可以以全分辨率模式输出数据，也可以以10位或8位分辨率模式输出数据。

在全分辨率模式下，传感器的输出数据为13位，可以表示±16g工作范围内的加速度变化。

用户可以根据处理器的要求选择合适的输出分辨率。

5. 数据格式ADXL345以16位二进制补码表示加速度数据。

对于3轴加速度数据，每个轴的数据占据16位，其中高8位和低8位分别表示数据的整数部分和小数部分。

用户可以通过简单的移位和组合操作将这些数据转换为实际的加速度值。

6. 内部采样率ADXL345具有可调节的内部采样率，可以根据应用需求选择合适的采样率。

数字式加速度传感器adxl345的原理及应用一、引言加速度传感器是一种常见的传感器，在物体运动监测、姿态控制、安全系统等领域有着广泛的应用。

其中，数字式加速度传感器adxl345是一种常用的传感器，本文将介绍其原理和应用。

二、原理adxl345采用了微机电系统（MEMS）技术，可以实现三轴加速度的测量。

其工作原理如下：1.结构 adxl345传感器内部包含了一个微型加速度感应器和一个ADC（模数转换器）。

微型加速度感应器由微小的质量块和微小的弹簧构成，质量块会随物体的加速度而发生微小位移，弹簧会将位移转化为电信号输出。

ADC 将电信号转化为数字信号，并通过接口输出给外部设备。

2.加速度测量 adxl345可以通过轴向振动来实现加速度测量。

当感应器受到外部加速度作用时，质量块会发生位移，弹簧会产生拉力，拉力的大小与加速度成正比。

通过测量拉力的大小，可以确定加速度的大小。

3.数字信号处理 ADC将感应到的模拟信号转化为数字信号，并通过SPI或I2C接口输出给外部设备。

外部设备可以通过读取这些数字信号，获取加速度的数值。

三、应用adxl345传感器在多个领域都有广泛的应用，以下列举了其中几个常见的应用场景：1.运动监测不论是运动追踪手环、健身监测器还是智能手表，adxl345都可以用于监测人体运动。

通过测量加速度，可以知晓用户的步数、距离、速度等信息。

2.姿态控制 adxl345可以用于监测物体的姿态，例如飞行器的水平和垂直控制。

通过监测加速度变化，可以调整飞行器的姿态，实现精确控制。

3.安全系统 adxl345在安全系统中也有重要应用，例如汽车的碰撞检测系统。

通过监测车辆的加速度变化，可以判断是否发生碰撞，并触发相应的安全措施，保护乘客的生命安全。

四、优缺点adxl345作为一种数字式加速度传感器，具有以下优点：•高精度：adxl345采用了MEMS技术，具有很高的测量精度。

•数字信号输出：传感器输出数字信号，方便与其他设备进行通信和处理。

ADXL345快速运用指南作者 zagGard 2011年1月10日描述：ADXL345是一款体型小而轻薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高13位，测量范围± 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非常适合应用于移动设备。

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。

其高分辨率为4mg/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通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。

敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。

自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。

这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。

正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32级先进先出(FIFO)缓冲器，可用于存储数据，从而将主机处理器负荷降至最低，并降低整体系统功耗。

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。

特征：2.0-3.6V直流供电超低功耗：测量模式时40uA，待机时0.1uA@2.5V单振/双振检测自由落体检测SPI和I2C数字接口数据传输：这部分的指南说明了如何把Arduino ADXL345连接到面包板。

下面是一个描述Arduino引脚应该连接到的加速度计引脚的表：初学者的示例代码：让我们看一个获得ADXL345和Arduino运行的示例。

你可以在这里下载完整的代码。

下面我们将检查该代码的不同部分。

这是代码的初始化部分，这真的非常基本，这里是正在发生的。

SPI.h库被添加到程序。

SPI是Arduino使用于传达给ADLX345的通信协议，一个名为CS的变量存储片选信号的针数，是为ADXL345寄存器创建的变量，这些变量存储的指示的寄存器的地址和用于从加速计设置和检索的值。

数据表显示所有可用的ADXL345及其地址寄存器。

基于3轴加速度计ADXL345的全功能计步器设计一、引言计步器是一种用于测量人体步数的设备，被广泛应用于健康管理、运动监测等领域。

本文基于3轴加速度计ADXL345，设计了一款全功能计步器，通过测量人体的步行运动来计算步数，并提供一些辅助功能，如距离测量、卡路里消耗等。

二、ADXL345加速度计简介ADXL345是一款微小、低功耗、3轴加速度计。

它可测量垂直于传感器平面的力、正负g力沿X、Y和Z三个轴的加速度。

ADXL345具有高分辨率（最高13位）、可调范围（±2g至±16g）和高速数据抽样率（最高3200Hz）等特点，适用于各种运动检测应用。

三、计步器设计原理计步器的设计原理基于人体行走时的加速度变化。

当人体行走时，腿部会受到地面的冲击力，导致加速度发生变化。

根据这一原理，可以通过检测加速度变化来计算步数。

四、硬件设计1. 硬件平台选择：Arduino Uno2.加速度计选型：ADXL3453.电源：使用锂电池供电4.显示屏：使用OLED显示屏显示步数、距离、卡路里消耗等信息5.按钮：提供用户操作界面，如重置步数、切换显示信息等五、软件设计1.初始化ADXL345：配置ADXL345为测量模式，设置测量范围、数据输出速率等参数。

2.获取加速度：通过ADXL345读取X、Y、Z三个轴上的加速度数据。

3.处理加速度数据：通过计算得到合成加速度，根据合成加速度的变化判断是否发生步行动作。

4.计步算法：使用阈值或峰值检测算法，统计步数。

5.显示数据：将步数、距离、卡路里消耗等信息显示在OLED屏幕上。

6.用户操作：通过按钮进行重置步数、切换显示信息等操作。

六、功能实现1.计步功能：通过加速度检测步行动作，实时计算步数。

2.距离测量：结合步长等因素，根据步数计算行走距离。

3.卡路里消耗：结合体重等因素，根据步数计算卡路里消耗量。

4.数据存储：将步数、距离、卡路里消耗等数据存储到EEPROM中，以允许断电后数据不丢失。

Measurement range is the level of acceleration supported by the sensor’s output signal specifications, typically specified in ±g. This is the greatest amount of acceleration the part can measure and accurately represent as an output. For example, the output of a ±3g accelerometer is linear with acceleration up to ±3g. If it is accelerated at 4g, the output may rail. Note that the breaking point is specified by the Absolute Maximum Acceleration, NOT by the measurement range. A 4g acceleration will not break a ±3g accelerometer.Sensitivity is the ratio of change in acceleration (input) to change in the output signal. This defines the ideal, straight-line relationship between acceleration and output (Figure 1, gray line). Sensitivity is specified at a particular supply voltage and is typically expressed in units of mV/g for analog-output accelerometers, LSB/g, or mg/LSB for digital-output accelerometers. It is usually specified in a range (min, typ, max) or as a typical figure and % deviation. For analog-output sensors, sensitivity is ratiometric to supply voltage; doubling the supply, for example, doubles the sensitivity.Sensitivity change due to Temperature is generally specified as a % change per °C. Temperature effects are caused by a combination of mechanical stresses and circuit temperature coefficients.Figure 1. Nonlinearity is a measurement of the deviation of an accelerometer response (illustrated in black) from a perfectly linear response (in gray). This graph is for illustration purposes only and does not show real accelerometer data. Nonlinearity: Ideally, the relationship between voltage and acceleration is linear and described by the sensitivity of the device. Nonlinearity is a measurement of deviation from a perfectly constant sensitivity, specified as a percentage with respect to either full-scale range (%FSR) or ± full scale (%FS). Typically, FSR = FS+FS. Nonlinearity of Analog Devices accelerometers is low enough that it can most often be ignored.Package Alignment Error is the angle between the accelerometer-sensing axes and the referenced package feature (see Figure 2). "Input Axis Alignment" is another term used for this error. The units for package alignment error are "degrees." Packaging technology typically aligns the die to within about 1° of the package.(Orthogonal) Alignment Error is the deviation from the ideal angular displacement (typically 90°) between multi-axis devices (see Figure 2). Analog Devices accelerometers are manufactured using photolithography on a single piece of silicon, so axis-to-axis alignment error is not generally a problem.Cross-axis sensitivity is a measure of how much output is seen on one axis when acceleration is imposed on a different axis, typically specified as a percentage. The coupling between two axes results from a combination of alignment errors, etching inaccuracies, and circuit crosstalk.Zero-g Bias Level specifies the output level when there is no acceleration (zero input). Analog sensors typically express this in volts (or mV) and digital sensors in codes (LSB). Zero-g Bias is specified at a particular supply voltage and is typically ratiometric with supply voltage (most often, zero-g bias is nominally half the supply voltage).Several aspects of zero-g bias are often specified:∙Zero-g Voltage, in V, specifies the range of voltages that may be expected at the output under 0g of acceleration.∙Output Deviation from Ideal, also called Initial Bias Error, is specified at 25°C, either in terms of acceleration error (g) or output signal: mV for analog sensors and LSB for digital sensors.∙Zero-g Offset vs. Temperature, or Bias Temperature Coefficient, in m g/°C, describes how much the output shifts for each °C temperature change; and∙Bias Voltage Sensitivity is the change in "Zero-Bias Level" with respect to change in power supply. The units for this parameter are typically, mv/V, mg/V, or LSB/V.∙Zero-g Total Error includes all errors.Noise Density, in u g/rt(Hz) RMS, is the square root of the power spectral density of the noise output. Total noise is determined by the equation:Noise = Noise Density * sqrt(BW * 1.6)where BW is the accelerometer bandwidth, set by capacitors on the accelerometer outputs.Analog Devices accelerometers' noise is Gaussian and uncorrelated, so noise can be reduced by averaging the outputs from several accelerometers. supply voltage (most often, zero-g bias is nominally half the supply voltage).Total Noise is the random deviation from the ideal output and is equal to the multiplied product of the Noise Density and the square root of the Noise Bandwidth. The units for this parameter are typicallym g-RMS.Figure 2. Showing package alignment error α and sensor alignment error θ. α is the angle between the sensor axes and the package axes. θ is the deviation of the sensor axes from orthogonal, i.e., the difference between (ysensor – xsensor) and 90°.Output Data Rate, in digital-output accelerometers, defines the rate at which data is sampled. Bandwidth is the highest frequency signal that can be sampled without aliasing by the specified Output Data Rate. Per the Nyquist sampling criterion, bandwidth is half the Output Data Rate.In analog-output accelerometers, bandwidth is defined as the signal frequency at which the response falls to -3dB of the response to DC (or low-frequency) acceleration.。

ADXL345经验总结，采⽤SPI和I2C总线操作⼀、 ADXL345简介ADXL345是ADI公司推出的三轴（x，y，z）iMEMS数字加速度计（digital accelerometer ），具有在16G下⾼分辨率（13Bit）测量能⼒，同时具备16Bit数字输出。

ADXL345 适⽤于静态倾⾓测量以及动态加速度测量，⾼达4mg/LSB的灵敏度允许测量⼩于1度的倾⾓。

该传感器还具备单击 /双击探测，⾃由落体探测，并允许⽤户设置⼀个加速度阀值，当加速度值超过设定阀值后可以产⽣⼀个信号输出。

所有这些功能都可以映射到2个中断上。

内置的32级FIFO缓存可以极⼤的缓解处理器的压⼒。

特点：2.0 -3.6VDC供电电压超低功耗： 40uA的测量模式， 0.1uA在standby@2.5V单击/双击检测⾃由落体检测⽤户阀值设定SPI和I2C接⼝ADXL345以+2.5V的电源电压⼯作时的消耗电流控制为标准25µ～130µA。

该产品可⽐与3轴惯性传感器节约80％的耗电量。

主要⾯向⼿机、便携式游戏机、游戏机控制器以及PND等。

还⽀持硬盘的跌落检测等。

可检测的加速度范围为±2/4/8/16G。

集成了FIFO（First-in, First-out）型存储器，最多可存储32组3轴数据。

耐冲击性为1万G。

输出接⼝备有I2C和SPI。

数据输出速度为0.1～3.2kHz。

电源电压（Vs）为+2.0～3.6V，接⼝部分为+1.8V～Vs。

⼯作温度范围为-40～+85℃。

封装采⽤14端⼦的LFCSP。

⼆、 SPI-4线模式操作ADXL345内部寄存器编程要点1．ADXL345 SPI-4线模式的硬件连接电路SPI-4线模式是adxl345默认的操作总线,⽆需配置即可⽤。

，详见datasheet page25 DAT A_FORMAT寄存器。

2．关于ADXL345的PI总线协议与标准的SPI协议的⼀些差异（标准的SPI协议可以参考这⾥不做详细介绍）标准的SPI总线时序中，每个字节之间的操作是断开的，即⽚选线SS_n和串⾏时钟线SCLK 正在传输该字节时有效，其余时刻保持⽆效状态（即SS_n=1，SCLK=1）如下图：ADXL345 datasheet中要求clock polarity (CPOL) = 1 and clock phase (CPHA) = 1,这可以在SOPC中选择SPI IP核作为nios2外设构建系统时，⽤GUI的⽅式⽅便的设置，其SPI操作的时序如下图：从图中可以看到：SPI总线对ADXL345内部寄存器的读写操作都是以字节为单位进⾏的（这是由ADXL345内部30个可操作寄存器均为字节寄存器所决定的），然⽽每两个字节数据/地址之间CS_n和SCLK⼀直需要保持有效。

ADXL345基本介绍1、ADXL345简介ADXL345 是ADI公司于2008 年推出的采用MEMS 技术具有SPI 和I2C 数字输出功能的三轴加速度计，具有小巧轻薄、超低功耗、可变量程、高分辨率等特点：它只有3 mm×5 mm×1 mm 的外形尺寸，面大小相当于小拇指指甲盖的1/3；在典型电压VS=2.5 V 时功耗电流约为25～130 μA，比先期采用模拟输出的产品ADXL330 功耗典型值低了约70～175 μA；最大量程可达±16 g，另可选择±2、±4、±8 g 量程，可采用固定的4 mg/LSB 分辨率模式，该分辨率可测得0.25°的倾角变化。

ADXL345 提供一些特殊的运动侦测功能，可侦测出物体是否处于运动状态，并能敏感出某一轴向加速度是否超过了用户自定义门限，可侦测物体是否正在跌落。

此外，还集成了一个32 级FIFO 缓存器，用来缓存数据以减轻处理器的负担。

ADXL345 可在倾斜敏感应用中测量静态重力加速度，也可在运动甚至振动环境中测量动态加速度，非常适合于移动设备应用，可望在手机、游戏和定位设备、微小型导航设备、硬盘保护、运动健身器材、数码照相机等产品中得到广泛应用。

2、ADXL345常用寄存器ADXL345 丰富的功能是通过使用寄存器来实现的。

这些丰富的寄存器，用以选择数据格式、FIFO 工作模式、数字通信模式、节电模式、中断使能以及修正各轴偏差等等。

常用的寄存器有：1）POWER_CTL，用来设定供电模式，与BW_RATE 配合，可设定数据率，默认值为100 Hz。

ADXL345 正常供电情况下，能根据输出数据率大小自动调节其功耗。

如果要进一步降低功耗，将BW_RATE 寄存器中的LOW_POWER 位置位，进入低功耗模式。

2）DATA_FORMAT，该寄存器的设置影响着DATAX0DATAX1、DATAY0、DATAY1、DATAZ0、DATAZ1 数据寄存器中的数据格式。

概述：ADXL345 是一款小而薄的超低功耗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(3.9mg/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通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。

敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。

自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。

这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。

正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32 级先进先出(FIFO)缓冲器，可用于存储数据，从而将主机处理器负荷降至最低，并降低整体系统功耗。

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。

对比常用的飞思卡尔的MMZ7260三轴加速度传感器，ADXL345，具有测量精度高、可以通过SPI或I2C 直接和单片机通讯等优点。

特性：超低功耗：VS= 2.5 V 时（典型值），测量模式下低至23uA，待机模式下为0.1μA 功耗随带宽自动按比例变化用户可选的分辨率10 位固定分辨率全分辨率，分辨率随g 范围提高而提高，±16g 时高达13 位(在所有g 范围内保持4 mg/LSB 的比例系数)正在申请专利的嵌入式存储器管理系统采用FIFO 技术，可将主机处理器负荷降至最低。

单振/双振检测，活动/非活动监控，自由落体检测电源电压范围：2.0 V 至3.6 VI / O 电压范围：1.7 V 至VSSPI（3 线和4 线）和I2C 数字接口灵活的中断模式，可映射到任一中断引脚通过串行命令可选测量范围通过串行命令可选带宽宽温度范围（-40°C 至+85℃）抗冲击能力：10,000 g无铅/符合RoHS 标准小而薄：3 mm× 5 mm× 1 mm，LGA 封装模组尺寸：23*18*11mm（高度含插针高度应用：机器人控制、运动检测过程控制，电池供电系统硬盘驱动器(HDD)保护，单电源数据采集系统手机，医疗仪器，游戏和定点设备，工业仪器仪表，个人导航设备电路功能与优势ADXL345是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，可以对高达±16 g的加速度进行高分辨率（13位）测量。

以下帖子转载自：小磷光一的博客ADXL345是一种三轴加速度计。

当ADXL345沿检测轴正向加速时，它对正加速度进行检测。

在检测重力时需要注意，当检测轴的方向与重力的方向相反时检测到的是正加速度。

ADXL345通过3线式或4线式模式进行通信。

图1所示为4线式SPI模式的电气连接。

注意，当使用3线式SPI模式时可断开SDO引脚。

图1、4线式连接图2所示为推荐的3线式模式电气连接。

器件的7位I2C地址是0x53，紧随其后的是R/W位。

用户通过将SDO/ALTADDRESS引脚连接到VDDIO引脚来选择I2C的替代地址。

此配置下的7位I2C地址是0x1D，紧随其后的是R/W位。

图2、3线式连接初始化时，ADXL345在启动序列期间工作在100 Hz ODR，在INT1引脚上有DATA_READY中断。

设置其它中断或使用FIFO时，建议所使用的寄存器在POWER_CTL和INT_ENABLE寄存器之前进行设置。

读取数据时，DATA_READY中断信号表明数据寄存器中的三轴加速度数据已被更新。

当新数据就绪时它会被置为高电平。

(通过DATA_FORMAT寄存器，中断信号可设置为由低电平变为高电平)利用低-高跃迁来触发中断服务例程。

可从DATAX0、DATAX1、DATAY0、DATAY1、DATAZ0和DATAZ1寄存器中读取数据。

为了确保数据的一致性，推荐使用多字节读取从ADXL345获取数据。

ADXL345为16位数据格式。

从数据寄存器中获取加速度数据后，用户必须对数据进行重建。

DATAX0是X轴加速度的低字节寄存器，DATAX1是高字节寄存器。

在13位模式下高4位是符号位。

注意，可通过DATA_FORMAT寄存器设置其它数据格式POWER_CTL和INT_ENABLE寄存器之前进行设置。

同时ADXL345具有偏移寄存器，可进行偏移校准。

偏移寄存器的数据格式是8位、二进制补码。

偏移寄存器的分辨率为15.6 mg/LSB。