MMA7361 Sensor Acelerómetro

Este sensor (MMA7361) es un acelerómetro analógico de 3 ejes (x,y,z). El nivel de las medidas del acelerómetro, nos permite medir la aceleración, o la inclinación de una  plataforma con respecto al eje terrestre.

Otras características que tiene  son el modo sleep, acondicionamiento de señal, filtro pasa bajas de 1 polo, compensación de temperatura, auto prueba, y detección de 0g para caída libre. Este sensor funciona con alimentaciones entre 2.2 y 3.6VDC (3.3V es el valor óptimo), y consume solamente 400µA de corriente.

Especificaciones del sensor MMA7361:

• – Bajo consumo de corriente: 400 μA.
• – Modo de espera: 3 μA.
• – Bajo Voltaje de la operación: 2,2 V – 3,6 V.
• – Alta sensibilidad (800 mV / g@1.5g).
• – Sensibilidad seleccionable (± 1,5 g, ± 6 g).
• – Encendido Rápido Tiempo de calentamiento (0.5 ms Tiempo de Respuesta Activa).
• – 0g-Detect para la Protección de la caída libre.
• – Acondicionamiento de señales con filtro de paso bajo.
• – Diseño robusto, alto Shocks supervivencia.

de pines del sensor MMA7361:

 Se explicara como crear un inclinómetro utilizando el  acelerómetro MMA7361 de 3 ejes y Arduino

Material que se necesita:

• 1 arduino
• 1 sensor MMA7361 Acelerometro
• Cables jumper tipo macho/hembra

Conexión del sensor (MMA7361) al arduino:

 Mapa de pines del SENSOR MMA7361

 Explicación del programa:

Este circuito es capaz de funcionar con 5V, sin embargo internamente funciona con 3.3V lo cual utilizaremos como referencia para el convertidor Análogo->Digital. Esto nos permitirá tener mayor precisión a la hora de leer.

[code language=»cpp»]
#include <math.h>

void setup() {
analogReference(EXTERNAL);
Serial.begin(9600);
}
[/code]

Definimos algunas variables para almacenar los valores de los componentes de las fuerzas en cada uno de los ejes del acelerómetro.

[code language=»cpp»]
int xVal = 0;
int yVal = 0;
int zVal = 0;
[/code]

Un par de variables de tipo flotante doble van a almacenar el ángulo en el que se encuentra el acelerómetro.

[code language=»cpp»]
double angleYZ = 0;
double angleXZ = 0;
[/code]

Vamos a utilizar el puerto serial para escribir los valores.

Luego, en el loop principal tenemos que leer los valores análogos y hacer un pequeño ajuste utilizando la función map(). El problema es que el convertidor análogo-digital tiene un rango que va desde 0 a 1023, si utilizáramos la función arco tangente utilizando estos valores nos mentiría ya que los componentes de la fuerza solo tendrían valores positivos y por lo tanto valores erróneos.

Para corregir este problema utilizamos la función «map()» que nos permitirá que nuestro rango varíe entre valores positivos y negativos como se muestra en la siguiente tabla:

[code language=»cpp»]
void loop() {
[/code]

Como pueden ver en el código lo primero que hacemos es leer los valores que se encuentran en las entradas análogas

[code language=»cpp»]
xVal = analogRead(0);
yVal = analogRead(1);
zVal = analogRead(2);
[/code]

Luego utilizamos la función map para generar un rango más adecuado para los valores de entrada.

[code language=»cpp»]
xVal = map(xVal, 0, 1023, -500, 500);
yVal = map(yVal, 0, 1023, -500, 500);
zVal = map(zVal, 0, 1023, -500, 500);
[/code]

Por último aplicamos las sencillas funciones trigonométricas para calcular el ángulo correspondiente.

[code language=»cpp»]
angleYZ = atan((double)yVal / (double)zVal);
angleYZ = angleYZ*(57.2958);

angleXZ = atan((double)xVal / (double)zVal);
angleXZ = angleXZ*(57.2958);
[/code]

Una vez calculados los ángulos simplemente los imprimimos en el puerto serial para poder leerlos desde la computadora.

[code language=»cpp»]
Serial.write(«yz:»);
Serial.print(angleYZ);
Serial.write(«\n»);

Serial.write(«xz:»);
Serial.print(angleXZ);
Serial.write(«\n»);

delay(100);
}
[/code]

Si revisan la salida del puerto serial notarán que los valores varían «bastante», esto sucede ya que siempre hay algo de «ruido» o interferencias en la señal y es completamente normal.

Hasta este punto simplemente compilamos nuestro programa y lo guardamos en nuestro Arduino.

Configuración del puerto serial

 Para cargar el programa e ingresar al monitor serial que ofrece el Arduino es necesario asegurarse que el puerto COM sea el correcto.  Para ello tenemos que acceder a “Administrador de dispositivos” desde la PC y verificar que el COM que nos muestra sea el mismo que marca el software de Arduino.

Una vez que este verificado el puerto serial solo damos click en la lupa que aparece en la parte superior derecha y automáticamente abre otra ventana que muestra los datos en el puerto serial.

Nota: observe que la nueva ventana marca como título del COM de la tarjeta que corresponde al serial monitoreado.

Para analizar el comportamiento del sensor se mueve de un lado a otro dependiendo las cordenedas se marcara los grados en la que se movió el sensor ya sea en xz o  yz.