ADXL345晶圓部為多晶硅表面微加工結(jié)構(gòu)加速計(jì)，多晶硅彈簧懸掛于晶圓表面的結(jié)構(gòu)之上，在有加速度時(shí)提供力量阻力。它通過(guò)內(nèi)部的差分電容對(duì)結(jié)構(gòu)偏轉(zhuǎn)進(jìn)行測(cè)量，差分電容包括獨(dú)立固定板和活動(dòng)質(zhì)量連接板，加速度使慣性質(zhì)量偏轉(zhuǎn)、差分電容失衡，從而傳感器輸出的幅度與加速度成正比。ADXL345的工作流程為：首先由3軸敏感單元感應(yīng)3個(gè)方向的加速度，然后通過(guò)電子感應(yīng)器件將感應(yīng)到的加速度量轉(zhuǎn)化成模擬量，模擬量經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后進(jìn)行數(shù)字濾波并存儲(chǔ)在FIFO中，等待主設(shè)備通過(guò)控制和中斷邏輯從串行I/O口讀加速度的值。  

儀器校驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 3.1硬件電路設(shè)計(jì)  基于三軸加速度傳感器的振動(dòng)檢測(cè)設(shè)備由按鍵模塊、加速度傳感器模塊、RS232接口電路、報(bào)警電路模塊、繼電器控制 模塊和LCD顯示模塊等幾部分構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所 示，其中單片機(jī)為系統(tǒng)控制核心，采用華邦W78E052，它大支持40MHz時(shí)鐘，供電電壓范圍寬（2.4V~5.5V），內(nèi)部包 含2個(gè)外部中斷、3個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)中斷和看門狗計(jì)時(shí)器，用在本 系統(tǒng)中具有相當(dāng)高的性價(jià)比。工作時(shí)系統(tǒng)以50Hz的速率不斷 地采集三軸方向的加速度信號(hào)，并通過(guò)LCD將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。同時(shí)也可以通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。  三軸加速度模塊電路的電源退耦和旁路設(shè)計(jì)很重要，如圖2所示，在VDD I/O和電源間放置一只0.1μF電容且盡可能地靠近VDD I/O，可用來(lái)消除電源電壓波動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。

另外需在VS處加上電源旁路設(shè)計(jì)，采用一只10Ω的電阻和10μF的電容進(jìn)行旁路連接。  將第7腳片選引腳拉高至VDD I/O時(shí) ADXL345處于 I2C通訊模式，以I2C模式工 作要將ATL ADDRESS引腳接地。為了保證正確操作，需在SCL和SDA引腳加上拉電阻，上拉電阻的范圍可 在2K~10K之間[2]。需特殊說(shuō)明的是，如果還有其他器 件連接到I2C總線時(shí)，這些器件的額定工作電壓電平不 要高于VDDI/O 0.3V以上。

將SCL、SDA、INT1引腳分 別與W78E052的P1.1、P1.2和INT1引腳相連接，此時(shí)ADXL345的I2 C通訊地址為0x53，當(dāng)FIFO中的數(shù) 據(jù)滿后，ADXL345會(huì)提供中斷信號(hào)給單片機(jī)，這時(shí)單 片機(jī)可以通過(guò)I2C讀取FIFO中的數(shù)據(jù)。  ADXL345是一款高靈敏度3軸加速度傳感器，它 在PCB上的安裝和PCB板固定都有一定的要求。因?yàn)镻CB板的諧振程度會(huì)影響加速度的計(jì)量，儀器維修如果將傳感器安裝在PCB上一些沒(méi)有硬支撐的位置，會(huì)導(dǎo)致明顯的測(cè)量錯(cuò)誤[3-4]。