讓我們解構複雜的 ADXL345 三軸加速規吧！（第一彈）
你用過哪些三軸加速規呢？
過去筆者曾經使用MMA7361（類比輸出三軸加速規）搭配MG82FL564（增強型8051）完成下樓梯辨識的期末專題。由於最近想要重啟這個實驗，卻發現MMA7361壞了。而市場上容易取得的三軸加速規都是ADXL345。
如果改用ADXL345，原本的類比介面就不能用，要改用SPI或IIC(I²C)這種數位通訊介面（沒錯，ADXL345有2種通訊協定任選），除了向sensor擷取與轉換資料的程式要重寫，還得弄懂這些通訊協定，可謂工程浩大。
為什麼要弄懂？沒有現成的直接用嗎？網路上能抓到的ADXL345 function都是IIC，IIC一方面較慢、另一方面要pull up電阻導致電路更複雜，所以我就不太想用在人體動作偵測上。
不過原本就想弄懂的SPI拖了好久，都還不懂，所以就趁此機會來自幹一個for ADXL345的SPI函式庫，以實踐過程來好好搞懂它！
塞翁失馬，焉知非福
弄懂規格後，發現從MMA7361改用ADXL345好處還真不少
- ADXL345量測範圍高達 ±16g， MMA7361只有±6g。
- 輸出資料解析度高達13bit。一般MCU內建的ADC頂多12bit，但LSB通常因雜訊而捨去，就只剩下11bit可用；ADXL345已經內建filter，所以13bit完全可用，等於解析度高了4倍（(13bit–11bit)^2=4）
- 內建offset register，所以校正值會跟著sensor走，不需要因為校正值變動修改MCU程式碼。
ADXL345雖然只不過是一顆三軸加速規，不過datasheet卻高達40頁！而且有29個address的register table，幾乎像是low pin conut MCU一樣複雜！
經過三天的 「鍛鍊」後，大致熟悉datasheet，也成功在MG82FL564上寫出以GPIO實作的SPI libary for ADXL345。
這29個registers其實不需要每個都搞懂，後面會為大家介紹幾個重點要知道的就好，待熟悉後再視需求去探索其他register。
一次自幹，終生受用
雖然MG82FL564有內建SPI硬體，不過自幹SPI的目的除了弄懂通訊協定外，也為了日後的可移植性考量。後來也的確成功移植到Intel Edison上，在Intel原廠提供的Linux下complier出可以讀取ADXL345的程式（以mraa的GPIO API實作）
要是當初直接使用硬體SPI，那就會相依於特定MCU的架構，到別的平台上得整個砍掉重練。
要特別注意的是，市面上許多ADXL345的模組其實是故障品，在Z軸會有極大的嚴重偏差，偏差到內建的offset register都不足以修正，災情慘重。
筆者在光華商場買了3顆型號為GY-291（如下圖）的ADXL345模組都有此情形，無奈這也是最方便買到的型號。
雖然是瑕疵品，不過還是具有這些價值：
- 只用X與Y這2軸。
- 練習SPI通訊。
要注意的一點是，雖然這幾年因為Arduino的流行，很多sensor品名都會冠上Arduino（如上圖），標榜與Arduino相容。但事實是：與某種MCU相容/不相容都是假議題。因為MCU是非常底層（直接控制電位）又靈活（通常沒有OS，怎麼寫就怎麼跑）的元件，這種低速又普及的通訊協定都可以用程式碼實作。只要通訊協定對了，和什麼都可以相容。
這就像很多藥局會在門口用大大的顯眼布條寫上 「 處方箋免費領藥處」一樣的好笑。
