Pagreitėjimo stebėjimas naudojant „Raspberry Pi“ir AIS328DQTR naudojant „Python“: 6 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Įsibėgėjimas yra ribotas, manau, pagal kai kuriuos fizikos įstatymus.- Terry Riley

Gepardas naudoja nuostabų pagreitį ir greitus greičio pokyčius, kai vejasi. Greičiausias padaras į krantą kartkartėmis naudoja didžiausią tempą grobiui sugauti. Būtybės pagreitėja, panaudodamos beveik penkis kartus daugiau galios nei Usainas Boltas, kai jo rekordinis 100 m bėgimas.

Šiuo metu žmonės negali įsivaizduoti savo egzistavimo be naujovių. Mus supančios įvairios naujovės padeda žmonėms tęsti savo egzistavimą labiau ekstravagantiškai. „Raspberry Pi“, mini, vienos plokštės „Linux“kompiuteris, yra pigi ir garbinga bazė elektronikos pastangoms ir pažangiausiems pasiekimams, pvz., „IoT“, „Smart Cities“ir „School Education“. Būdami kompiuterių ir įtaisų gerbėjai, mes daug nuveikėme su „Raspberry Pi“ir nusprendėme derinti savo interesus. Taigi, kokius galimus rezultatus galime padaryti, jei šalia turime „Raspberry Pi“ir 3 ašių akselerometrą? Į šią užduotį įtrauksime AIS328DQTR, skaitmeninį 3 ašių MEMS linijinį akselerometro jutiklį, skirtą pagreičiui matuoti 3 kryptimis, X, Y ir Z, su „Raspberry Pi“naudojant „Python“. Tai verta pasidomėti.

1 žingsnis: aparatūra, kurios mums reikia

Problemų mums buvo mažiau, nes turime daugybę dalykų, iš kurių galima dirbti. Bet kokiu atveju, mes žinome, kaip kitiems sunku per trumpą laiką atiduoti reikiamą dalį nuo stipraus taško, ir tai yra saugoma, mažai įspėdama už kiekvieną centą. Taigi mes jums padėtume.

1. Avietė Pi

Pirmasis žingsnis buvo gauti Raspberry Pi plokštę. „Raspberry Pi“yra vienišas „Linux“kompiuteris. Šis mažas kompiuteris yra labai svarbus registruojant galią, naudojamas kaip elektronikos pratimų dalis ir kompiuterio operacijos, tokios kaip skaičiuoklės, tekstų apdorojimas, naršymas internete, el. Paštas ir žaidimai. Jį galite nusipirkti bet kurioje elektronikos ar mėgėjų parduotuvėje.

2. „I2C Shield“, skirtas „Raspberry Pi“

Pagrindinis „Raspberry Pi“rūpestis tikrai nėra - I2C prievadas. Taigi TOUTPI2 I2C jungtis suteikia prasmę naudoti „Raspberry Pi“su bet kokiu I2C įrenginiu. Tai galima rasti „DUBUBE“parduotuvėje

3. 3 ašių akselerometras, AIS328DQTR

AIS328DQTR, priklausantis judesio jutikliams „STMicroelectronics“, yra ypač mažos galios didelio našumo 3 ašių linijinis akselerometras su skaitmenine nuosekliosios sąsajos SPI standartine išvestimi. Šį jutiklį įsigijome iš „DCUBE Store“

4. Prijungimo kabelis

„I2C Connecting“kabelį įsigijome iš „DCUBE Store“

5. Mikro USB kabelis

Kukliausias sumišęs, tačiau griežčiausias energijos poreikio laipsnis yra „Raspberry Pi“! Paprasčiausias būdas susidoroti su žaidimo planu yra naudoti „Micro USB“kabelį. GPIO kaiščiai arba USB prievadai taip pat gali būti naudojami norint suteikti daug energijos.

6. Prieiga prie interneto yra poreikis

Susiekite „Raspberry Pi“su Ethernet (LAN) kabeliu ir prijunkite jį prie savo tinklo. Kita vertus, ieškokite „WiFi“jungties ir naudokite vieną iš USB prievadų, kad patektumėte į nuotolinį tinklą. Tai aštrus sprendimas, esminis, mažas ir paprastas!

7. HDMI kabelis/nuotolinė prieiga

„Raspberry Pi“turi HDMI prievadą, kurį ypač galite prijungti prie monitoriaus ar televizoriaus HDMI kabeliu. Pasirenkamasis, galite naudoti SSH, kad „Raspberry Pi“gautumėte iš „Linux“kompiuterio arba „Macintosh“iš terminalo. Be to, „PuTTY“, nemokamas ir atviro kodo terminalo emuliatorius, skamba kaip ne visai blogas pasirinkimas.

2 žingsnis: Aparatūros prijungimas

Padarykite grandinę, kaip parodyta schemoje. Grafike matysite įvairias dalis, galios fragmentus ir I2C jutiklį.

„Raspberry Pi“ir „I2C Shield“jungtis

Svarbiausia, paimkite „Raspberry Pi“ir pastebėkite ant jo „I2C Shield“. Atsargiai paspauskite skydą virš Pi GPIO kaiščių ir baigsime šį žingsnį taip pat paprastai, kaip pyragas (žr. Momentą).

„Raspberry Pi“ir jutiklio jungtis

Paimkite jutiklį ir su juo sujunkite I2C kabelį. Norėdami tinkamai valdyti šį kabelį, peržiūrėkite I2C išvestį VISADA užima I2C įvestis. Tą patį reikia padaryti ir „Raspberry Pi“su I2C skydeliu, sumontuotu virš GPIO kaiščių.

Mes skatiname naudoti I2C kabelį, nes jis paneigia reikalavimą išskaidyti kaiščius, pritvirtinti ir vargintis, įvykdžius net kukliausią netvarką. Naudodami šį svarbų sujungimo ir atkūrimo kabelį, galite pateikti, pakeisti įrenginius arba pridėti daugiau programėlių prie tinkamos programos. Tai palaiko darbinį svorį iki milžiniško lygio.

Pastaba: ruda viela turi patikimai sekti įžeminimo (GND) jungtį tarp vieno įrenginio išvesties ir kito įrenginio įvesties

Žiniatinklio tinklas yra raktas

Kad mūsų bandymas būtų sėkmingas, „Raspberry Pi“reikalingas interneto ryšys. Norėdami tai padaryti, turite galimybę prisijungti prie namų tinklo eterneto (LAN). Be to, malonus būdas yra naudoti „WiFi“USB jungtį. Apskritai, norint, kad tai veiktų, jums reikia vairuotojo. Taigi atsiremkite į tą, kuriame vaizduojama „Linux“.

Maitinimo šaltinis

Prijunkite „Micro USB“kabelį prie „Raspberry Pi“maitinimo lizdo. Atsipalaiduokite ir mes pasiruošę.

Ryšys su ekranu

HDMI kabelį galime prijungti prie kito monitoriaus. Kartais jums reikia patekti į „Raspberry Pi“neprisijungus prie ekrano, arba gali tekti peržiūrėti informaciją iš jos iš kitur. Galbūt yra kūrybingų ir fiskaliniu požiūriu gudrių būdų, kaip elgtis atliekant visus svarstomus dalykus. Vienas iš jų naudoja - SSH (nuotolinis komandų eilutės prisijungimas). Tam taip pat galite naudoti „PuTTY“programinę įrangą.

3 žingsnis: „Python“kodavimas „Raspberry Pi“

Rasite „Raspberry Pi“ir AIS328DQTR jutiklio „Python“kodą mūsų „Github“saugykloje.

Prieš pereidami prie kodo, būtinai perskaitykite „Readme“archyve pateiktas taisykles ir pagal tai nustatykite „Raspberry Pi“. Tiesiog akimirkai atilsite, kad atliktumėte visus dalykus.

Akselerometras yra elektromechaninis įtaisas, kuris matuoja pagreičio jėgas. Šios galios gali būti statiškos, panašios į nuolatinę traukos jėgą, traukiančią prie jūsų kojų, arba jos gali būti pakeistos - juda judant ar vibruojant akselerometru.

Einant su yra python kodas, ir jūs galite klonuoti ir keisti kodą bet kokiu būdu.

# Platinama su laisvos valios licencija. # AIS328DQTR # Šis kodas skirtas dirbti su AIS328DQTR_I2CS I2C mini moduliu, kurį galima įsigyti dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digital-output-for-auto-application-i%C2%B2c-mini-module/

importuoti smbus

importo laikas

# Gaukite I2C autobusą

autobusas = smbus. SMBus (1)

# AIS328DQTR adresas, 0x18 (24)

# Pasirinkite valdymo registrą1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Įjungimo režimas, duomenų perdavimo greičio pasirinkimas = 50Hz # X, Y, Z ašis įjungta magistralė. Write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # AIS328DQTR adresas, 0x18 (24) # Pasirinkite valdymo registrą4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Nuolatinis atnaujinimas, visas pasirinkimas = +/- 8G magistralė.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

laikas. miegas (0,5)

# AIS328DQTR adresas, 0x18 (24)

# Skaityti duomenis iš 0x28 (40), 2 baitai # X ašies LSB, X ašies MSB duomenys0 = magistralės.

# Konvertuokite duomenis

xAccl = duomenys1 * 256 + duomenys0, jei xAccl> 32767: xAccl -= 65536

# AIS328DQTR adresas, 0x18 (24)

# Skaityti duomenis iš 0x2A (42), 2 baitų # Y ašies LSB, Y ašies MSB duomenys0 = magistralės. Skaitymo_baitų_datai (0x18, 0x2A)

# Konvertuokite duomenis

yAccl = duomenys1 * 256 + duomenys0, jei yAccl> 32767: yAccl -= 65536

# AIS328DQTR adresas, 0x18 (24)

# Skaityti duomenis iš 0x2C (44), 2 baitai # Z ašies LSB, Z ašies MSB duomenys0 = magistralės.

# Konvertuokite duomenis

zAccl = duomenys1 * 256 + duomenys0, jei zAccl> 32767: zAccl -= 65536

# Išveskite duomenis į ekraną

spausdinti "pagreitis X ašyje: %d" %xAccl print "pagreitis Y ašyje: %d" %yAccl print "pagreitis Z ašyje: %d" %zAccl

4 žingsnis: Kodekso praktiškumas

Atsisiųskite (arba „git pull“) kodą iš „Github“ir atidarykite jį „Raspberry Pi“.

Vykdykite komandas kompiliuoti ir įkelti kodą terminale ir ekrane pamatysite derlių. Po kelių minučių jis parodys visus parametrus. Garantuodami, kad viskas veiks be vargo, galite kiekvieną dieną pasinaudoti šia veikla arba paversti šią įmonę daug didesnės užduoties dalimi. Kad ir kokie būtų jūsų poreikiai, jūsų kaupime dabar yra dar vienas apribojimas.

5 žingsnis: programos ir funkcijos

„STMicroelectronics“pagamintas itin kompaktiškas mažos galios didelio našumo 3 ašių linijinis akselerometras, priklausantis judesio jutikliams. AIS328DQTR tinka tokioms programoms kaip telematika ir juodosios dėžės, automobilio navigacija prietaisų skydelyje, posvyrio / nuolydžio matavimas, apsaugos nuo vagystės prietaisas, protingas energijos taupymas, smūgio atpažinimas ir registravimas, vibracijos stebėjimas ir kompensavimas bei judesio aktyvuojamos funkcijos.

6 žingsnis: Išvada

Jei sumanėte ištirti „Raspberry Pi“ir „I2C“jutiklių visatą, galite šokiruoti save naudodami aparatūros pagrindus, kodavimą, tvarkymą, autoritetą ir pan. Taikant šį metodą, gali būti keletas užduočių gali būti paprastas, o kai kurie gali jus išbandyti, perkelti. Bet kokiu atveju, jūs galite tai padaryti nepriekaištingai, pakeisdami ir sudarydami savo formavimą.

Pavyzdžiui, galite pradėti nuo minties apie elgesio sekimo priemonės prototipą, kad galėtumėte stebėti ir pavaizduoti gyvūnų, turinčių AIS328DQTR ir Raspberry Pi, fizinius judesius ir kūno padėtį naudojant „Python“. Atlikdami aukščiau pateiktą užduotį, mes panaudojome pagrindinius akselerometro skaičiavimus. Protokolas yra sukurti pagreičio matuoklio sistemą kartu su bet kokiu Girometru ir GPS bei prižiūrimą (mašininį) mokymosi algoritmą (paramos vektorinė mašina (SVM)), skirtą automatiniam gyvūnų elgesio atpažinimui. Po to reikia surinkti lygiagrečius jutiklių matavimus ir įvertinti matavimus naudojant pagalbinės vektorinės mašinos (SVM) klasifikaciją. Norėdami nustatyti prototipo tvirtumą, naudokite skirtingus nepriklausomų matavimų derinius (sėdėdami, vaikščiodami ar bėgdami). Mes stengsimės, kad šis prototipas veiktų anksčiau, o ne vėliau, o konfigūracija, kodas ir modeliavimas tinka daugiau elgesio režimų. Tikime, kad jums visiems tai patinka!

Jūsų patogumui „YouTube“turime žavingą vaizdo įrašą, kuris gali padėti jūsų egzaminui. Patikėkite, kad ši pastanga skatina tolesnius tyrimus. Pradėkite ten, kur esate. Naudokitės tuo, ką turite. Daryk, ką gali.