Pagreitėjimo variantų stebėjimas naudojant „Raspberry Pi“ir MMA7455 naudojant „Python“: 6 žingsniai

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

Aš nesuklydau, aš bandžiau gravitaciją. Vis dar veikia…

Spartėjančio kosminio šaudyklės atvaizdavimas paaiškino, kad laikrodis aukščiausiame šaudyklės taške pasirenka greičiau nei vienas bazėje dėl gravitacinio laiko išsiplėtimo. Kai kurie tvirtino, kad pagreitinimas šaudyklėje būtų vienodas abiem laikrodžiams, todėl jie turėtų varinėti tuo pačiu greičiu. Šiek tiek pagalvok.

Mintys, motyvacija ir net gairės gali kilti iš bet kurios vietos, tačiau kai jūsų dėmesys skiriamas naujovėms, tai įneša indėlis iš žmonių, kurie sutelkia dėmesį į šį dalyką. „Raspberry Pi“, mini, vienos plokštės „Linux“kompiuteris, siūlo unikalius įsipareigojimus ir pagrindinius patarimus dėl organizavimo, programavimo ir elektronikos įmonių. Būdami „Raspberry Pi“ir įrenginių mokymo programų kūrėjais, mes galime pasinaudoti galimybe užprogramuoti ir patobulinti bei padaryti stulbinančių dalykų naudodami kompiuterių mokslą ir elektroniką. Dar neseniai turėjome džiaugsmą fotografuoti užduotį naudodami akselerometrą, ir mintys, ką galėtumėte nuveikti naudodami šią programėlę, yra tikrai šaunios. Taigi, atlikdami šią užduotį, „Raspberry Pi“naudodamiesi „Python“naudosime trijų ašių skaitmeninį akselerometro jutiklį MMA7455, skirtą pagreičiui matuoti trimis matmenimis: X, Y ir Z. Pažiūrėkime, ar tai pasiteisina.

1 žingsnis: aparatūra, kurios mums reikia

Mes žinome, kaip varginanti gali būti bandyti ir imtis po to, nežinant, kurias dalis gauti, iš kur sudėti ir kiek viskas kainuos iš anksto. Taigi mes padarėme visą tą darbą už jus. Kai visos dalys yra išlenktos į kvadratą, tai turėtų būti akimirksniu atlikti šią užduotį. Pasinaudokite, kad gautumėte išsamų dalių sąrašą.

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 ir el. Paštas bei 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 „DCUBE“parduotuvėje

3. 3 ašių akselerometras, MMA7455

„Freescale Semiconductor, Inc.“pagamintas „MMA7455“3 ašių skaitmeninis pagreičio matuoklis yra mažos galios, mažesnio masto apdirbtas jutiklis, tinkantis pagreičiui X, Y ir Z ašyse matuoti. Šį jutiklį gavome iš „DCUBE Store“

4. Prijungimo kabelis

„I2C“jungiamąjį kabelį įsigijome iš „DCUBE Store“

5. Mikro USB kabelis

Mažiausiai susipainiojęs, tačiau pats griežčiausias energijos poreikis yra „Raspberry Pi“! Labiausiai nustatytas ir mažiausiai reikalaujantis strategijos valdymo būdas yra „Micro USB“kabelio naudojimas. Išplėstinis ir specializuotas būdas yra suteikti maitinimą specialiai naudojant GPIO arba USB prievadus.

6. Tinklo palaikymas

Susiekite „Raspberry Pi“su Ethernet (LAN) kabeliu ir prijunkite jį prie savo namų 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 ekrano ar televizoriaus HDMI kabeliu. Pasirinktinai galite naudoti SSH, kad nustatytumėte savo „Raspberry Pi“iš „Linux“kompiuterio arba „Mac“iš terminalo. Panašiai „PuTTY“, nemokamas ir atviro kodo terminalo emuliatorius, skamba kaip protinga mintis.

2 žingsnis: Aparatūros prijungimas

Padarykite grandinę, kaip parodyta schemoje. Schemoje matysite įvairių elektronikos komponentų, jungiamųjų laidų, maitinimo kabelių ir I2C jutiklio jungtis.

„Raspberry Pi“ir „I2C Shield“jungtis

Pirmiausia paimkite „Raspberry Pi“ir pastebėkite ant jo „I2C Shield“. Gražiai paspauskite skydą virš Pi GPIO kaiščių ir baigsime šį žingsnį taip lengvai, 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.

Rekomenduojame naudoti I2C kabelį, nes jis neatitinka reikalavimo išardyti kištukus, pritvirtinti ir vargintis, įvykdžius net ir 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 būti patikimai prijungta po įžeminimo (GND) jungties tarp vieno įrenginio išvesties ir kito įrenginio įvesties

Prieiga prie interneto yra raktas

Kad mūsų pastangos būtų laimėtos, „Raspberry Pi“reikalingas interneto ryšys. Norėdami tai padaryti, turite alternatyvų, pvz., Prijungti Ethernet (LAN) prie namų tinklo. Taip pat, kaip alternatyva, patenkinamas būdas yra naudoti „WiFi“USB jungtį. Apskritai tai reikalauja vairuotojo, kad jis veiktų. Taigi, linkę į tą, kuriame yra „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/televizoriaus. 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 „MMA7455“jutiklio „Python“kodą mūsų „GithubRepository“.

Prieš tęsdami kodą, būtinai perskaitykite „Readme“kronikoje pateiktus standartus ir nustatykite „Raspberry Pi“, kaip nurodyta. Tai tiesiog palengvins minutę, atsižvelgiant į dabartines aplinkybes.

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. # MMA7455L # Šis kodas skirtas dirbti su „MMA7455L_I2CS I2C Mini“moduliu, kurį galima įsigyti iš dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 %B2c-mini modulis/

importuoti smbus

importo laikas

# Gaukite I2C autobusą

autobusas = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L adresas, 0x1D (16)

# Pasirinkite režimo valdymo registrą, 0x16 (22) # 0x01 (01) Matavimo režimas, +/- 8g mag.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

laikas. miegas (0,5)

# MMA7455L adresas, 0x1D (16)

# Skaityti duomenis iš 0x00 (00), 6 baitų # X ašies LSB, X ašies MSB, Y ašies LSB, Y ašies MSB, Z ašies LSB, Z ašies MSB duomenų = bus.read_i2c_block_data (0x1D, 0x00, 6)

# Konvertuokite duomenis į 10 bitų

xAccl = (duomenys [1] ir 0x03) * 256 + duomenys [0], jei xAccl> 511: xAccl -= 1024 yAccl = (duomenys [3] ir 0x03) * 256 + duomenys [2], jei yAccl> 511: yAccl - = 1024 zAccl = (duomenys [5] ir 0x03) * 256 + duomenys [4], jei zAccl> 511: zAccl -= 1024

# 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 kiekvieną parametrą. Užtikrinę, kad viskas veikia lengvai, galite kiekvieną dieną pasinaudoti šia klajonė arba padaryti šią klajonę šiek tiek svarbesnės užduoties dalimi. Kad ir kokie būtų jūsų poreikiai, dabar jūsų susirinkime yra dar vienas daiktas.

5 žingsnis: programos ir funkcijos

MMA7455, pagamintas „Freescale Semiconductor“, mažos galios didelio našumo 3 ašių skaitmeninis akselerometras gali būti naudojamas jutiklių duomenų pakeitimams, produkto orientacijai ir gestų aptikimui. Tai puikiai tinka tokioms programoms kaip mobilusis telefonas/PMP/PDA: orientacijos aptikimas (portretas/kraštovaizdis), vaizdo stabilumas, teksto slinkimas, rinkimas judesiu, bakstelėjimas nutildyti, nešiojamasis kompiuteris: apsauga nuo vagystės, žaidimai: judesio aptikimas, automatinis žadinimas/ Miego režimas, kai sunaudojama mažai energijos ir skaitmeninė fotoaparatas: vaizdo stabilumas.

6 žingsnis: Išvada

Jei sumanėte ištirti „Raspberry Pi“ir „I2C“jutiklių visatą, galite šokiruoti save naudodami aparatūros pagrindus, kodavimą, tvarkymą, autoritetą ir tt Kai bandote būti kūrybiškesni maža įmonė, ji niekada nekenkia pasukimui į išorės šaltinius. Taikant šį metodą, gali būti kelios užduotys, kurios gali būti paprastos, o kai kurios gali jus išbandyti, perkelti. Bet kokiu atveju, jūs galite tai padaryti nepriekaištingai, pakeisdami ir sudarydami savo formavimą.

Pavyzdžiui, galite pradėti galvodami apie gravimetro prototipą ir išmatuoti vietinį Žemės gravitacinį lauką naudodami MMA7455 ir Raspberry Pi naudodami „Python“. Pirmiau minėtoje įmonėje mes panaudojome pagrindinius skaičiavimus. Pagrindinis projektavimo principas yra išmatuoti labai mažus dalinius 1 g Žemės gravitacijos pokyčius. Taigi šį jutiklį galite naudoti įvairiais būdais. Algoritmas yra išmatuoti vertikalaus gravitacijos vektoriaus pasikeitimo greitį visomis trimis statmenomis kryptimis, sukuriančiomis gravitacijos gradiento tenzorių. Tai galima padaryti diferencijuojant gravitacijos vertę dviejuose taškuose, atskirtuose nedideliu vertikaliu atstumu, l, ir padalijant iš šio atstumo. Mes stengsimės anksčiau, nei vėliau, sukurti šio prototipo veikimą, konfigūraciją, kodą ir modeliavimą, kad būtų galima atlikti struktūros triukšmo ir vibracijos analizę. Tikime, kad jums visiems tai patinka!

Jūsų paguodai „YouTube“turime užburiantį vaizdo įrašą, kuris gali padėti jūsų egzaminui. Pasitikėkite šiomis pastangomis ir atlikite tolesnį tyrimą. Jei galimybė nepasibeldžia, statykite duris.