掌控板之板載加速度計(jì)

雖然我們已經(jīng)用掌控板完成了不少作品，但它還有不少好用的功能等著我們?nèi)グl(fā)掘呢。掌控板的背面藏著一塊板載加速度計(jì)，可以用來測(cè)試加速度傳感器的數(shù)值。

加速度傳感器是一種能夠感受加速度并轉(zhuǎn)換為輸出信號(hào)的電子設(shè)備。在地球上物體自由下落因重力產(chǎn)生的加速度稱為重力加速度，重力G可表示為G=mg，m是物體質(zhì)量，g表示重力加速度，通常g取9.80 m/s2，通常說飛行員能承受幾個(gè)g就是指這個(gè)重力加速度。

在地球上某點(diǎn)的重力加速度是常量，但我們對(duì)掌控板施加外力產(chǎn)生的加速度就是變量了，掌控板可以幫我們讀取自身X、Y、Z三個(gè)軸向上的加速度值，單位是mg。用Mind+對(duì)掌控板編程，顯示三軸當(dāng)前的加速度值（圖1）。

當(dāng)掌控板水平放置屏幕朝上時(shí)，Z值最小，接近-1000;當(dāng)掌控板水平左短邊側(cè)立時(shí)，Y值最小，接近-1000;當(dāng)掌控板長(zhǎng)邊側(cè)立按鍵在上時(shí)，X值最大，約為1000。

大家想想為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)檎瓶匕宓募铀俣刃酒艿街亓铀俣扔绊懀蛳碌姆较蚴?g的加速度，因此：當(dāng)板子水平放置時(shí)，Z軸就會(huì)受到1000mg左右的重力加速度。同理板子豎直放置時(shí)，X軸有1000mg左右加速度，側(cè)立放置時(shí)，Y軸有1000mg左右加速度（圖2）。

知道了加速傳感器這些特性有什么作用呢？它可以用來感知掌控板的位置狀態(tài)，當(dāng)知道XYZ三個(gè)方向上的加速度時(shí)，通過三個(gè)方向上的分力，即可得知板子的狀態(tài)。當(dāng)板子處于靜止的狀態(tài)時(shí)，合力也就是重力，加速度總是朝下的，當(dāng)板子甩起來的時(shí)候，掌控板對(duì)應(yīng)方向就會(huì)出現(xiàn)加速度增加或者減少的情況了，這個(gè)時(shí)候就可以得知掌控板是靜止還是運(yùn)動(dòng)（之前介紹過的水平儀就是利用這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)的）。同樣在我們手機(jī)使用搖一搖功能時(shí)也是使用手機(jī)中類似的傳感器功能。下面用Mind+編寫簡(jiǎn)單的代碼用搖一搖的方式通過加速度傳感器控制掌控板的燈光。掌控板雖小但它集成了優(yōu)秀的硬件模塊，足夠我們實(shí)現(xiàn)各種創(chuàng)意小發(fā)明（圖3、圖4）。