MMA7260加速度传感器输出模拟电压信号来表征运动物体的加速度,输出的模拟电压信号与加速度成正比,模拟信号经由A/D转换后由微控制器进行计算处理。图2给出了MMA7260的引脚的示意图,其中Xout,Yout,Zout分别是X,Y,Z模拟电压输出引脚,G1,G2是量程选择引脚,VCC是传感器工作电源引脚,VSS是传感器接地引脚。
在使用MMA7260加速度传感器时,需要根据实际要求,通过对引脚4和引脚5赋予不同的数值以选择合适的量程,具体的选择方式和所对应的量程范围及灵敏度见表1。
1.3 控制器与加速度数据采集
本测量系统采用ATMEL公司的单片机ATmega16L作为主控制器。ATmega16L是高性能低功耗8位单片机,内部具有16 kB可编程Flash,0.5 kB的E2PROM,1 kB片内SRAM,内部集成了一个逐次比较式ADC电路,具有10位精度,13~260μs的转换时间,8路可选的单端输入通道。
ATmega16与MMA7260的连接如图3所示,用单片机PA口中的PA0,PA1,PA2分别作为MMA7260振动传感器X,Y,Z三个轴模拟电压的输入端。接收到的模拟电压信号由单片机内部自带的A/D转换器转换成数字信号,然后对数据进行处理。单片机的PC3引脚和PC4引脚用作振动传感器量程选择的控制端。MMA7260的G1和G2分别连接单片机的PC3引脚和PC4,通过控制PC3引脚和PC4引脚的输出电平选择所需量程,本系统中采用1.5g的量程,因此PC3引脚和PC4引脚均输出低电平。MMA7260的Sleep Mode引脚连接到单片机中的PC1引脚,让此引脚输出高电平,允许传感器进入睡眠模式,睡眠模式下具有节能效果。