带数据记录器的灵敏MPU6050地震仪

描述

该地震仪的核心是 MPU-6050 传感器，在单个芯片中包含一个 3 轴 MEMS 加速度计和一个 MEMS 陀螺仪。它非常准确，因为它包含每个通道的 16 位模数转换硬件。因此，它同时捕获 x、y 和 z 通道。传感器使用 I2C 总线与 Arduino 接口。

该项目的第一部分直接取自 Silicon Chip 杂志 2018 年 3 月。在最大灵敏度下，该设备在三个轴上的满量程读数为 ±2g，16 位 DAC 的分辨率为 0.00006g (2 ÷ 32768）。MPU-6050 是它具有可配置的数字低通和高通滤波器。低通滤波器可配置为 5Hz、10Hz、21Hz、44Hz、94Hz、184Hz 或 260Hz 的 –3dB 点。我们选择了 5Hz，因为这适合我们的应用。同样，您可以将其配置为 5Hz、2.5Hz、1.25Hz 或 0.625Hz 的高通滤波器。我们使用了最后一个选项，给出了 0.625-5Hz 的响应。我们在软件中提供了一个额外的 1Hz 高通滤波器（这也有助于消除读数中的任何残余重力；例如，如果设备没有完全水平安装）。Arduino 每秒会读取几十个 X、Y 和 Z 轴加速度数据，在处理它们之后，它使用 RMS 公式计算得到的 X/Y 低频矢量的大小。这乘以灵敏度因子，使用 trimpot VR1 设置，如果超过任意阈值超过 200 毫秒，则触发警报。

LED 二极管用作视觉指示。如果垂直晃动，LED 二极管会持续发光 5 秒，如果水平晃动，它会闪烁。灵敏度由微调器 P1 调节。出于可以理解的原因，我不能分享这部分代码，但你可以从 Silicon Chip 网站上以 3 澳元的价格购买它。上述组件可用作独立设备。如果我们想对地震活动进行连续监测，则需要另一个 Arduino 微控制器和专用软件

第二个 Arduino 微控制器是一个额外的滤波器和 A/D 转换器，并通过串行端口向免费的 AMASEIS 软件发送可理解的信号，该软件是一个 24/7 数据记录器，用于记录地震活动。本节 (nerdaq) 的 Arduino 代码以及 Amaseis 软件可在下方下载。要设置 Amaseis，您可以从我之前的视频中回忆起几种类型的地震仪。为此，我还对 Silicon Chip 软件进行了最小的更改，第一个微控制器的 A3 被定义为模拟输出，其电压与冲击幅度成正比。最后，根据我目前的经验，我可以得出结论，仍然是机电传感器（例如地震检波器）更敏感，因为电子传感器的快门阈值相当高。

更新：硅芯片代码现在是免费的，所以我为这个项目添加了修改过的代码。