第46课 三轴倾斜度ADXL345

X和Y轴控制小车前进、后退和转弯

目标

利用NRF24L01 2.4G无线模块和三轴倾斜度ADXL345传感器模块，X轴控制小车前进和后退，Y轴控制小车转弯。

实验材料

Arduino UNO开发板*2

NRF24L01 2.4G无线模块*2

三轴倾斜度ADXL345传感器模块

L298N电机驱动板

9V充电锂电池和9V电池扣子

装有两个直流电机马达小车

配套USB数据线

配套杜邦线若干

Arduino IDE软件

内容

利用NRF24L01 2.4G无线模块和三轴倾斜度ADXL345传感器模块，远程控制小车，当三轴倾斜度ADXL345传感器的X轴方向往前倾斜时，小车前进，当方向往后倾斜时，小车后退，当Y轴向左边倾斜时，小车左转弯，当Y轴向右倾斜时，小车右转弯，当X轴方向即不往前也不往后，且Y轴方向即不向左倾斜也不向右倾斜时，小车停止。

接线图

（小车接线图）

（三轴倾斜度ADXL345传感器模块控制接线图）

小车接线方式

Arduino UNO1    <------>     NRF24L01 2.4G无线模块1

             3.3V        <------>            VCC

            GND        <------>            GND

              8            <------>             CSN

              7            <------>             CE  

            13            <------>             SCK

            11            <------>             MOSI

            12            <------>             MISO

Arduino UNO1    <------>    L298N电机驱动板

             5V           <------>          +5V

            GND         <------>           GND
            ENA          <------>             2

            IN1           <------>             3
           IN2            <------>              4
           ENB           <------>             5
           IN3            <------>             6      

           IN4            <------>             9

L298N电机驱动板   <------>    直流减速电机A

         OUT1            <------>        一端接口

        OUT2             <------>      另一端接口

L298N电机驱动板   <------>    直流减速电机B

        OUT3             <------>        一端接口

        OUT4             <------>       另一端接口

9V充电锂电池   <------>    L298N电机驱动板

        正极         <------>             +12V

        负极         <------>              GND

三轴倾斜度ADXL345传感器模块控制接线方式

Arduino UNO2    <------>     NRF24L01 2.4G无线模块2

      3.3V               <------>            VCC

     GND               <------>            GND

       8                   <------>            CSN

       7                   <------>             CE  

      13                  <------>            SCK

      11                  <------>            MOSI

      12                  <------>            MISO

Arduino UNO2    <------>    三轴倾斜度ADXL345传感器模块

      5V                  <------>            VCC

    GND                <------>            GND

     5V                   <------>             CS

   GND                 <------>             SD0

     A4                   <------>            SDA

     A5                   <------>            SCL

需要用到三轴倾斜度ADXL345传感器模块第三方库文件，文件名为“ADXL345”和“I2Cdev”。

下载链接：https://pan.baidu.com/s/13mhm8T3AnO7UN1P_WbtIuQ

提取码：0ig6

下载后解压，把文件名为“ADXL345”和“I2Cdev”的两个文件夹复制放到Arduino安装包的“libraries”文件夹里面。

程序实现代码

发送端程序 Sender.ino

1. #include <Wire.h>
   
2. #include <I2Cdev.h>
   
3. #include <ADXL345.h>  //三轴倾斜度ADXL345传感器模块库文件
   
4. ADXL345 accel;
   
5. #include <SPI.h>
   
6. #include <nRF24L01.h>
   
7. #include <RF24.h>   //NRF24L01 2.4G无线模块的库文件
   
8. RF24 radio(7, 8); //创建一个RF24的对象CE=7, CSN=8
   
9. const byte address[6] = "00001";  //创建一个数组，建立发送机地址，或者说两个模块将用于通信的“管道”
   
10. volatile int X;  //定义一个整型变量X
    
11. volatile int Y;  //定义一个整型变量Y
    
12. volatile int item;  //定义一个整型变量item
    
13. void setup() {
    
14.    Serial.begin(9600);  
    
15.    Wire.begin();
    
16.   accel.initialize();
    
17.     X = 0;  //初始化整型变量X为0
    
18.     Y = 0;  //初始化整型变量Y为0
    
19.     item = 0;   //初始化整型变量item为0
    
20.   radio.begin();    //初始化radio对象
    
21.   radio.openWritingPipe(address);  //使用radio.openWritingPipe（）函数设置的发送机地址
    
22.   radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);  //设置功率放大器级别，将其设置为最小值
    
23.   radio.stopListening();  // 使用radio.stopListening()函数将模块设置为发送机
    
24. }
    
25. void loop() {
    
26. X = accel.getAccelerationX();  //把三轴倾斜度ADXL345传感器模块的X轴加速度数值赋值给X
    
27. Y = accel.getAccelerationY();   //把三轴倾斜度ADXL345传感器模块的Y轴加速度数值赋值给Y
    
28. if ((X > -100 && X < 100) && (Y > -100 && Y < 100)) {  //当X轴方向即不往前也不往后，且Y轴方向即不向左倾斜也不向右倾斜时
    
29.     item = 1;      //item赋值为1
    
30.     }  else if ((X > 100)&& (Y > -100 && Y < 100)){   //当X轴往前倾斜时
    
31.      item = 2;    //item赋值为2
    
32.     }  else if ((X  < -100)&& (Y > -100 && Y < 100)){   //当X轴往后倾斜时
    
33.        item = 3;  //item赋值为3
    
34.     } else if ((X > -100 && X < 100) && (Y > 100)){   //当Y轴往左倾斜时
    
35.     item = 4;     //item赋值为4
    
36.    } else if ((X > -100 && X < 100) && (Y < -100)){   //当Y轴往右倾斜时
    
37.     item = 5;   //item赋值为5
    
38. 
    
39.    }
    
40.   radio.write(&item, sizeof(item));   //使用radio.write()函数将消息发送给接收机，item是要发送的整型数值变量，
    
41. // sizeof(item)设置了我们要从item变量中获取的整型数长度。
    
42. }

复制代码

接收端程序 Receiver.ino

1. #include <SPI.h>
   
2. #include <nRF24L01.h>
   
3. #include <RF24.h>   //NRF24L01 2.4G无线模块的库文件
   
4. RF24 radio(7, 8);   //创建一个RF24的对象CE=7, CSN=8
   
5. const byte address[6] = "00001";  //创建一个数组，建立接收机地址，或者说两个模块将用于通信的“管道”
   
6. void setup() {
   
7.   Serial.begin(9600);
   
8.   pinMode(2, OUTPUT);   //定义2号引脚为输出
   
9.   pinMode(3, OUTPUT);   //定义3号引脚为输出
   
10.   pinMode(4, OUTPUT);   //定义4号引脚为输出
    
11.   pinMode(5, OUTPUT);   //定义5号引脚为输出
    
12.   pinMode(6, OUTPUT);   //定义6号引脚为输出
    
13.   pinMode(9, OUTPUT);   //定义6号引脚为输出
    
14.   digitalWrite(2,LOW);   //初始化小车为停止状态
    
15.   digitalWrite(5,LOW);
    
16.   radio.begin();   //初始化radio对象
    
17.   radio.openReadingPipe(0, address);   //使用radio.openReadingPipe（）函数设置的接收机地址
    
18.   radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);   //设置功率放大器级别，将其设置为最小值
    
19.   radio.startListening();    // 使用radio..startListening()将模块设置为接收机
    
20. }
    
21. void loop() {
    
22.    if (radio.available()) {  //判断是否有要接收的数据
    
23.     int text = 0;    //定义一个整型变量text并赋值为0
    
24.     radio.read(&text, sizeof(text));  //读取数据，并将其存储到text变量中
    
25.     Serial.println(text);  //打印变量text的数据，即接收到的数据
    
26.     delay(500);  //延迟等待0.5秒
    
27.    if (text == 1) {  //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X轴方向即不往前也不往后，那么小车停止
    
28.      digitalWrite(2,LOW);
    
29.      digitalWrite(5,LOW);
    
30.     }
    
31. else if (text == 2) {   //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X方向往前倾斜，那么小车前进
    
32. digitalWrite(2,HIGH);
    
33.     digitalWrite(3,HIGH);
    
34.     digitalWrite(4,LOW);
    
35.     digitalWrite(5,HIGH);
    
36.     digitalWrite(6,LOW);
    
37.     digitalWrite(9,HIGH);
    
38. }
    
39. else if (text == 3) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X轴方向往后倾斜，那么小车后退
    
40.    digitalWrite(2,HIGH);
    
41.     digitalWrite(3,LOW);
    
42.     digitalWrite(4,HIGH);
    
43.     digitalWrite(5,HIGH);
    
44.     digitalWrite(6,HIGH);
    
45.     digitalWrite(9,LOW);
    
46. }
    
47. else if (text == 4) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块Y轴方向往左倾斜，那么小车左转
    
48.   digitalWrite(2,HIGH);
    
49.     analogWrite(3,60);
    
50.     digitalWrite(4,LOW);
    
51.     digitalWrite(5,LOW);
    
52. }else if (text == 5) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块Y轴方向往右倾斜，那么小车右转
    
53.    digitalWrite(2,LOW);
    
54.     digitalWrite(5,HIGH);
    
55.     digitalWrite(6,LOW);
    
56.     analogWrite(9,60);
    
57. }
    
58. }
    
59. }

复制代码

第46课 三轴倾斜度ADXL345

X和Y轴控制小车前进、后退和转弯

目标

利用NRF24L01 2.4G无线模块和三轴倾斜度ADXL345传感器模块，X轴控制小车前进和后退，Y轴控制小车转弯。

实验材料

Arduino UNO开发板*2

NRF24L01 2.4G无线模块*2

三轴倾斜度ADXL345传感器模块

L298N电机驱动板

9V充电锂电池和9V电池扣子

装有两个直流电机马达小车

配套USB数据线

配套杜邦线若干

Arduino IDE软件

内容

利用NRF24L01 2.4G无线模块和三轴倾斜度ADXL345传感器模块，远程控制小车，当三轴倾斜度ADXL345传感器的X轴方向往前倾斜时，小车前进，当方向往后倾斜时，小车后退，当Y轴向左边倾斜时，小车左转弯，当Y轴向右倾斜时，小车右转弯，当X轴方向即不往前也不往后，且Y轴方向即不向左倾斜也不向右倾斜时，小车停止。

接线图

（小车接线图）

（三轴倾斜度ADXL345传感器模块控制接线图）

小车接线方式

Arduino UNO1    <------>     NRF24L01 2.4G无线模块1

             3.3V        <------>            VCC

            GND        <------>            GND

              8            <------>             CSN

              7            <------>             CE  

            13            <------>             SCK

            11            <------>             MOSI

            12            <------>             MISO

Arduino UNO1    <------>    L298N电机驱动板

             5V           <------>          +5V

            GND         <------>           GND
            ENA          <------>             2

            IN1           <------>             3
           IN2            <------>              4
           ENB           <------>             5
           IN3            <------>             6      

           IN4            <------>             9

L298N电机驱动板   <------>    直流减速电机A

         OUT1            <------>        一端接口

        OUT2             <------>      另一端接口

L298N电机驱动板   <------>    直流减速电机B

        OUT3             <------>        一端接口

        OUT4             <------>       另一端接口

9V充电锂电池   <------>    L298N电机驱动板

        正极         <------>             +12V

        负极         <------>              GND

三轴倾斜度ADXL345传感器模块控制接线方式

Arduino UNO2    <------>     NRF24L01 2.4G无线模块2

      3.3V               <------>            VCC

     GND               <------>            GND

       8                   <------>            CSN

       7                   <------>             CE  

      13                  <------>            SCK

      11                  <------>            MOSI

      12                  <------>            MISO

Arduino UNO2    <------>    三轴倾斜度ADXL345传感器模块

      5V                  <------>            VCC

    GND                <------>            GND

     5V                   <------>             CS

   GND                 <------>             SD0

     A4                   <------>            SDA

     A5                   <------>            SCL

需要用到三轴倾斜度ADXL345传感器模块第三方库文件，文件名为“ADXL345”和“I2Cdev”。

下载链接：https://pan.baidu.com/s/13mhm8T3AnO7UN1P_WbtIuQ

提取码：0ig6

下载后解压，把文件名为“ADXL345”和“I2Cdev”的两个文件夹复制放到Arduino安装包的“libraries”文件夹里面。

程序实现代码

发送端程序 Sender.ino

1. #include <Wire.h>
   
2. #include <I2Cdev.h>
   
3. #include <ADXL345.h>  //三轴倾斜度ADXL345传感器模块库文件
   
4. ADXL345 accel;
   
5. #include <SPI.h>
   
6. #include <nRF24L01.h>
   
7. #include <RF24.h>   //NRF24L01 2.4G无线模块的库文件
   
8. RF24 radio(7, 8); //创建一个RF24的对象CE=7, CSN=8
   
9. const byte address[6] = "00001";  //创建一个数组，建立发送机地址，或者说两个模块将用于通信的“管道”
   
10. volatile int X;  //定义一个整型变量X
    
11. volatile int Y;  //定义一个整型变量Y
    
12. volatile int item;  //定义一个整型变量item
    
13. void setup() {
    
14.    Serial.begin(9600);  
    
15.    Wire.begin();
    
16.   accel.initialize();
    
17.     X = 0;  //初始化整型变量X为0
    
18.     Y = 0;  //初始化整型变量Y为0
    
19.     item = 0;   //初始化整型变量item为0
    
20.   radio.begin();    //初始化radio对象
    
21.   radio.openWritingPipe(address);  //使用radio.openWritingPipe（）函数设置的发送机地址
    
22.   radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);  //设置功率放大器级别，将其设置为最小值
    
23.   radio.stopListening();  // 使用radio.stopListening()函数将模块设置为发送机
    
24. }
    
25. void loop() {
    
26. X = accel.getAccelerationX();  //把三轴倾斜度ADXL345传感器模块的X轴加速度数值赋值给X
    
27. Y = accel.getAccelerationY();   //把三轴倾斜度ADXL345传感器模块的Y轴加速度数值赋值给Y
    
28. if ((X > -100 && X < 100) && (Y > -100 && Y < 100)) {  //当X轴方向即不往前也不往后，且Y轴方向即不向左倾斜也不向右倾斜时
    
29.     item = 1;      //item赋值为1
    
30.     }  else if ((X > 100)&& (Y > -100 && Y < 100)){   //当X轴往前倾斜时
    
31.      item = 2;    //item赋值为2
    
32.     }  else if ((X  < -100)&& (Y > -100 && Y < 100)){   //当X轴往后倾斜时
    
33.        item = 3;  //item赋值为3
    
34.     } else if ((X > -100 && X < 100) && (Y > 100)){   //当Y轴往左倾斜时
    
35.     item = 4;     //item赋值为4
    
36.    } else if ((X > -100 && X < 100) && (Y < -100)){   //当Y轴往右倾斜时
    
37.     item = 5;   //item赋值为5
    
38. 
    
39.    }
    
40.   radio.write(&item, sizeof(item));   //使用radio.write()函数将消息发送给接收机，item是要发送的整型数值变量，
    
41. // sizeof(item)设置了我们要从item变量中获取的整型数长度。
    
42. }

复制代码

接收端程序 Receiver.ino

1. #include <SPI.h>
   
2. #include <nRF24L01.h>
   
3. #include <RF24.h>   //NRF24L01 2.4G无线模块的库文件
   
4. RF24 radio(7, 8);   //创建一个RF24的对象CE=7, CSN=8
   
5. const byte address[6] = "00001";  //创建一个数组，建立接收机地址，或者说两个模块将用于通信的“管道”
   
6. void setup() {
   
7.   Serial.begin(9600);
   
8.   pinMode(2, OUTPUT);   //定义2号引脚为输出
   
9.   pinMode(3, OUTPUT);   //定义3号引脚为输出
   
10.   pinMode(4, OUTPUT);   //定义4号引脚为输出
    
11.   pinMode(5, OUTPUT);   //定义5号引脚为输出
    
12.   pinMode(6, OUTPUT);   //定义6号引脚为输出
    
13.   pinMode(9, OUTPUT);   //定义6号引脚为输出
    
14.   digitalWrite(2,LOW);   //初始化小车为停止状态
    
15.   digitalWrite(5,LOW);
    
16.   radio.begin();   //初始化radio对象
    
17.   radio.openReadingPipe(0, address);   //使用radio.openReadingPipe（）函数设置的接收机地址
    
18.   radio.setPALevel(RF24_PA_MIN);   //设置功率放大器级别，将其设置为最小值
    
19.   radio.startListening();    // 使用radio..startListening()将模块设置为接收机
    
20. }
    
21. void loop() {
    
22.    if (radio.available()) {  //判断是否有要接收的数据
    
23.     int text = 0;    //定义一个整型变量text并赋值为0
    
24.     radio.read(&text, sizeof(text));  //读取数据，并将其存储到text变量中
    
25.     Serial.println(text);  //打印变量text的数据，即接收到的数据
    
26.     delay(500);  //延迟等待0.5秒
    
27.    if (text == 1) {  //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X轴方向即不往前也不往后，那么小车停止
    
28.      digitalWrite(2,LOW);
    
29.      digitalWrite(5,LOW);
    
30.     }
    
31. else if (text == 2) {   //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X方向往前倾斜，那么小车前进
    
32. digitalWrite(2,HIGH);
    
33.     digitalWrite(3,HIGH);
    
34.     digitalWrite(4,LOW);
    
35.     digitalWrite(5,HIGH);
    
36.     digitalWrite(6,LOW);
    
37.     digitalWrite(9,HIGH);
    
38. }
    
39. else if (text == 3) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块X轴方向往后倾斜，那么小车后退
    
40.    digitalWrite(2,HIGH);
    
41.     digitalWrite(3,LOW);
    
42.     digitalWrite(4,HIGH);
    
43.     digitalWrite(5,HIGH);
    
44.     digitalWrite(6,HIGH);
    
45.     digitalWrite(9,LOW);
    
46. }
    
47. else if (text == 4) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块Y轴方向往左倾斜，那么小车左转
    
48.   digitalWrite(2,HIGH);
    
49.     analogWrite(3,60);
    
50.     digitalWrite(4,LOW);
    
51.     digitalWrite(5,LOW);
    
52. }else if (text == 5) {    //如果三轴倾斜度ADXL345传感器模块Y轴方向往右倾斜，那么小车右转
    
53.    digitalWrite(2,LOW);
    
54.     digitalWrite(5,HIGH);
    
55.     digitalWrite(6,LOW);
    
56.     analogWrite(9,60);
    
57. }
    
58. }
    
59. }

复制代码