Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング㉞加速度センサ MSA301

　Adafruitの3軸加速度センサ MSA301（MEMSensing Microsystems）を利用します。

●AdafruitのStemma QT/Qwiicボード

　MSA301ボード解説のページ

　Stemma QT/Qwiic（JST SH 4ピン）コネクタは2か所に装着されていて、どちらにつないでもかまいません。このコネクタを使ってI2Cで制御する場合、特に、ジャンパ線をつなぐなどは不要です。

　コネクタは、表と裏のどちらも差し込めそうですが、ピンが内部の上部に並んでいるので、差し込める方向は一意です。ロック機構はないですが、すぐに抜けるということはありません。

●加速度センサMSA301のおもなスペック

　MSA301のデータシートページ

動作電圧　1.62～3.6V
動作温度範囲　 -40～+85°C
加速度測定範囲　±2、±4、±8、±16g；14ビット
インターフェース　I2C（最大400kHz）
スレーブ・アドレス　0x26

●使用環境

Arduino UNO R4 Minima
Arduino IDE 2.2.1
Windows10 22H2

●接続

　Arduino UNO R4 MinimaのI2C信号とセンサ・ボードをJSTコネクタでつなぎます（Stemma QT/Qwiicボードの写真の比率は異なる）。

●スレーブ・アドレスを確認

　従来からよく使われているi2cScanner.inoを動かしてスレーブ・アドレスを確認します。電源は3.3Vです。

　0x26を見つけてきました。

●ライブラリの用意

　MSA301で検索して、見つかった Adafruit MSA301ライブラリをインストールします。

　インストールを始めたとき、関連のライブラリや依存関係をインストールするかというパネルが出た場合は、全てをインストールを選びます。

●サンプル・スケッチ

　メニューのファイル->スケッチ例から、Adafruit MSA301のacceldemo.inoを選択します。

　コンパイル、実行します。

　最初のX:、Y:、Z:がrawデータで、つぎのX:、Y:、Z:が m/s^2単位の加速度です。

　重力加速度 1gは、9.8m/s^2です。

●グラフィック・ディスプレイに測定結果を表示

　次の記事を参考に、グラフィック・ディスプレイに測定した値を表示します。

　　Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ⑤ 温湿度センサSi7021の測定結果をグラフィック・ディスプレイに表示

　スケッチです。


// Basic demo for accelerometer readings from Adafruit MSA301

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Adafruit_MSA301.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels
#define OLED_RESET    -1 // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)
#define SCREEN_ADDRESS 0x3D ///< See datasheet for Address; 0x3D for 128x64, 0x3C for 128x32
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);

Adafruit_MSA301 msa;

void setup(void) {
  Serial.begin(115200);
  while (!Serial) delay(10);     // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens

  Serial.println("Adafruit MSA301 test!");
  
  // Try to initialize!
  if (! msa.begin()) {
    Serial.println("Failed to find MSA301 chip");
    while (1) { delay(10); }
  }
  Serial.println("MSA301 Found!");

  //msa.setDataRate(MSA301_DATARATE_31_25_HZ);
  Serial.print("Data rate set to: ");
  switch (msa.getDataRate()) {
    case MSA301_DATARATE_1_HZ: Serial.println("1 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_1_95_HZ: Serial.println("1.95 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_3_9_HZ: Serial.println("3.9 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_7_81_HZ: Serial.println("7.81 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_15_63_HZ: Serial.println("15.63 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_31_25_HZ: Serial.println("31.25 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_62_5_HZ: Serial.println("62.5 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_125_HZ: Serial.println("125 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_250_HZ: Serial.println("250 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_500_HZ: Serial.println("500 Hz"); break;
    case MSA301_DATARATE_1000_HZ: Serial.println("1000 Hz"); break;
  }

  //msa.setPowerMode(MSA301_SUSPENDMODE);
  Serial.print("Power mode set to: ");
  switch (msa.getPowerMode()) {
    case MSA301_NORMALMODE: Serial.println("Normal"); break;
    case MSA301_LOWPOWERMODE: Serial.println("Low Power"); break;
    case MSA301_SUSPENDMODE: Serial.println("Suspend"); break;
  }

  //msa.setBandwidth(MSA301_BANDWIDTH_31_25_HZ);
  Serial.print("Bandwidth set to: ");
  switch (msa.getBandwidth()) {
    case MSA301_BANDWIDTH_1_95_HZ: Serial.println("1.95 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_3_9_HZ: Serial.println("3.9 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_7_81_HZ: Serial.println("7.81 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_15_63_HZ: Serial.println("15.63 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_31_25_HZ: Serial.println("31.25 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_62_5_HZ: Serial.println("62.5 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_125_HZ: Serial.println("125 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_250_HZ: Serial.println("250 Hz"); break;
    case MSA301_BANDWIDTH_500_HZ: Serial.println("500 Hz"); break;
  }

  //msa.setRange(MSA301_RANGE_2_G);
  Serial.print("Range set to: ");
  switch (msa.getRange()) {
    case MSA301_RANGE_2_G: Serial.println("+-2G"); break;
    case MSA301_RANGE_4_G: Serial.println("+-4G"); break;
    case MSA301_RANGE_8_G: Serial.println("+-8G"); break;
    case MSA301_RANGE_16_G: Serial.println("+-16G"); break;
  }

  //msa.setResolution(MSA301_RESOLUTION_14 );
  Serial.print("Resolution set to: ");
  switch (msa.getResolution()) {
    case MSA301_RESOLUTION_14: Serial.println("14 bits"); break;
    case MSA301_RESOLUTION_12: Serial.println("12 bits"); break;
    case MSA301_RESOLUTION_10: Serial.println("10 bits"); break;
    case MSA301_RESOLUTION_8: Serial.println("8 bits"); break;
  }

  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS);
  display.clearDisplay();
  display.drawRect(0, 0, display.width(), display.height(), SSD1306_WHITE);
  display.setTextSize(1);                // Normal 1:1 pixel scale
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);   // Draw white text
  display.setCursor(3,3);
  display.println("X:");
  display.setCursor(64,3);
  display.println("Y:");
  display.setCursor(3,34);
  display.println("Z:");
  display.display();
  delay(200);
}

void loop() {
  msa.read();      // get X Y and Z data at once
  // Then print out the raw data
  Serial.print("X:  "); Serial.print(msa.x); 
  Serial.print("  \tY:  "); Serial.print(msa.y); 
  Serial.print("  \tZ:  "); Serial.print(msa.z); 
  delay(100); 
  
  /* Or....get a new sensor event, normalized */ 
  sensors_event_t event; 
  msa.getEvent(&event);
  
  /* Display the results (acceleration is measured in m/s^2) */
  Serial.print("\t\tX: "); Serial.print(event.acceleration.x);
  Serial.print(" \tY: "); Serial.print(event.acceleration.y); 
  Serial.print(" \tZ: "); Serial.print(event.acceleration.z); 
  Serial.println(" m/s^2 ");

  Serial.println();

  display.setTextSize(1);   // Draw 2X-scale text
  display.setCursor(3,17);
  display.fillRect(3, 17, 70, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(event.acceleration.x);

  display.setCursor(60,17);
  display.fillRect(60, 17, 66, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(event.acceleration.y);

  display.setCursor(3, 46);
  display.fillRect(3, 46, 100, 16, SSD1306_BLACK);
  display.println(event.acceleration.z);
  display.display();
  delay(500);
}

　実行例です。

Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング ㉞ 加速度センサ MSA301

Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング㉞加速度センサ MSA301