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文 献 综 述

1. 三轴加速度计的应用现状与发展趋势

随着加速度传感器技术的发展和成熟，加速度传感器被广泛应用在各个领域中。概括起来，加速度传感器可应用在控制，手柄振动和摇晃，仪器仪表，汽车制动启动检测，地震检测，报警系统，玩具，结构物、环境监视，工程测振、地质勘探、铁路、桥梁、大坝的振动测试与分析；鼠标，高层建筑结构动态特性和安全保卫振动侦察上。而其中三轴加速度传感器的应用在逐渐突出^[3,5]。特别是近些年来，人的自身安全问题越来越被重视，三轴加速度传感器也被应用其中，主要进行对人运动的检测和判定。监控器和跌倒检测器是 两种典型的运动监测设备，前者如计步器，它可以追踪行走、跑步和锻炼活动，通过计步，可以确定消耗的卡路里数；后者主要用来监护老年人，用作提供报告以及防止跌倒。除了独立的运动监测设备之外，各种新兴的家庭医疗保健设备也集成了运动监测功能。还有游戏娱乐方向也颇有发展前景。3轴加速度传感器的应用范围很广，除了游戏动作操控外，还能用于手持设备的姿态识别和UI操作。例如借助3轴加速度传感器，手持设备可实现画面自动转向。iPod Touch就内建了此功能，设备显示的画面和信息会根据用户的动作而自动旋转。其通过内部传感器对重力向量的方向检测来确定设备处于水平或垂直状态，并自动调整显示状态，给用户带来方便。传感器对震动的感知性能也可将以前传统的按键动作变化为震动，用户可通过单次或多次震动来进行功能的选择，如曲目的选择、音量控制等。此外，该功能还可扩展至对用户界面元素的操控。如屏幕显示内容的上下左右等方向的浏览可通过倾斜手持设备来完成。

2.ADXL345三轴加速度传感器

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#215;5 mm#215;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#177;16 g， 另可选择#177;2、#177;4、#177;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#176;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[4]，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。

3. 读取ADXL345的检测数据

ADXL345按照设置的数据输出频率（在寄存器0x2c中设置）将检测到的实时三轴数据保存在6个8位的寄存器0x32～0x37中，寄存器0x32和0x33保存x轴数据，0x34和

0x35保存y轴数据，0x36和0x37保存z轴数据，高位在后低位在前，输出数据为二进制补码。数据格式可以变化，由DATA_FORMAT寄存器0x31控制。为保证数据输出的一致

性，尤其是在高频率输出数据时，数据寄存器应执行多字节读取。最值得一提的是ADXL345集成了一个32级先进先出（FIFO）存储器管理系统^[4]，可用于输出数据的缓