Paātrinājuma uzraudzība, izmantojot Raspberry Pi un AIS328DQTR, izmantojot Python: 6 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Paātrinājums ir ierobežots, es domāju, ka saskaņā ar dažiem fizikas likumiem.- Terijs Railijs

Gepards vajāšanā izmanto pārsteidzošu paātrinājumu un ātras ātruma izmaiņas. Ātrākā radība krastā laiku pa laikam izmanto savu maksimālo tempu, lai noķertu laupījumu. Radības to paātrina, pielietojot gandrīz piecas reizes lielāku jaudu nekā Usains Bolts, rekordlielu 100 metru skrējiena laikā.

Pašlaik cilvēki nevar iedomāties savu eksistenci bez jauninājumiem. Mūs ieskauj dažādi jauninājumi, kas palīdz cilvēkiem turpināt savu eksistenci ar lielāku izšķērdību. Raspberry Pi, mini, vienas plates Linux dators, nodrošina lētu un cienījamu pamatu elektronikas centieniem un visprogresīvākajiem sasniegumiem, piemēram, IoT, viedajām pilsētām un skolas izglītībai. Kā datoru un sīkrīku cienītāji mēs esam veikuši ievērojamus pasākumus ar Raspberry Pi un izvēlējāmies sajaukt mūsu intereses. Tātad, kādi ir iespējamie rezultāti, ko mēs varam darīt, ja tuvumā ir Raspberry Pi un 3 asu akselerometrs? Šajā uzdevumā, izmantojot Raspberry Pi, izmantojot Python, mēs iekļausim AIS328DQTR, digitālo 3 asu MEMS lineāro akselerometra sensoru, lai mērītu paātrinājumu 3 virzienos, X, Y un Z. To ir vērts izpētīt.

1. darbība. Nepieciešamā aparatūra

Problēmas mums bija mazākas, jo mums ir milzīgs daudzums lietu, no kurām strādāt. Jebkurā gadījumā mēs zinām, kā citiem ir apgrūtinoši īstajā laikā novietot pareizo daļu no stiprās vietas, un tā ir aizsargāta, par katru pensu nemanot. Tāpēc mēs jums palīdzēsim.

1. Aveņu Pi

Sākotnējais solis bija iegūt Raspberry Pi dēli. Raspberry Pi ir vientuļš uz Linux balstīts dators. Šis mazais dators ir jaudīgs, reģistrējot jaudu, ko izmanto kā elektronikas vingrinājumu daļu, un tādas datora darbības kā izklājlapas, tekstapstrāde, sērfošana tīmeklī, e -pasts un spēles. Jūs to varat iegādāties jebkurā elektronikas vai hobiju veikalā.

2. I2C vairogs Raspberry Pi

Galvenās bažas par Raspberry Pi patiesībā nav, ir I2C ports. Tāpēc TOUTPI2 I2C savienotājs dod jums iespēju izmantot Raspberry Pi ar jebkuru I2C ierīci. Tas ir pieejams veikalā DCUBE

3. 3 asu akselerometrs, AIS328DQTR

AIS328DQTR, kas pieder pie kustības sensoriem STMicroelectronics, ir īpaši mazjaudīgs augstas veiktspējas 3 asu lineārais akselerometrs ar digitālās sērijas saskarnes SPI standarta izeju. Mēs ieguvām šo sensoru no DCUBE veikala

4. Savienojošais kabelis

Mēs iegādājāmies I2C savienojošo kabeli no DCUBE veikala

5. Mikro USB kabelis

Viszemākais apjucis, bet visstingrākais pēc nepieciešamības pēc jaudas ir Raspberry Pi! Vienkāršākais veids, kā risināt spēles plānu, ir izmantot Micro USB kabeli. GPIO tapas vai USB portus var līdzīgi izmantot, lai nodrošinātu pietiekamu barošanu.

6. Piekļuve tīmeklim ir nepieciešama

Saņemiet Raspberry Pi ar Ethernet (LAN) kabeli un pievienojiet to tīklam. No otras puses, meklējiet WiFi savienotāju un izmantojiet vienu no USB portiem, lai piekļūtu attālajam tīklam. Tas ir ass lēmums, fundamentāls, mazs un vienkāršs!

7. HDMI kabelis/attālā piekļuve

Raspberry Pi ir HDMI ports, kuru varat savienot, īpaši ar monitoru vai televizoru, izmantojot HDMI kabeli. Pēc izvēles jūs varat izmantot SSH, lai atvērtu savu Raspberry Pi no Linux datora vai Macintosh no termināļa. Arī PuTTY, bezmaksas un atvērtā koda termināļa emulators, izklausās pēc ne tik sliktas izvēles.

2. darbība. Aparatūras pievienošana

Izveidojiet ķēdi, kā parādīts shēmā. Diagrammā redzēsit dažādas detaļas, jaudas fragmentus un I2C sensoru.

Raspberry Pi un I2C Shield savienojums

Vissvarīgākais ir paņemt Raspberry Pi un pamanīt uz tā I2C vairogu. Uzmanīgi nospiediet vairogu virs Pi GPIO tapām, un mēs esam pabeiguši šo soli tikpat vienkārši kā pīrāgs (skat. Momentuzņēmumu).

Raspberry Pi un sensora savienojums

Paņemiet sensoru un pievienojiet tam I2C kabeli. Lai iegūtu pareizu šī kabeļa darbību, lūdzu, pārskatiet I2C izvadi VIENMĒR lieto I2C ievadi. Tas pats jāņem vērā pēc Raspberry Pi ar I2C vairogu, kas uzstādīts virs GPIO tapām.

Mēs iesakām izmantot I2C kabeli, jo tas atceļ prasību sadalīt pinouts, nostiprināt un apgrūtināt pat viszemākās nesakārtotības. Izmantojot šo nozīmīgo apvienošanas un atskaņošanas kabeli, piemērotā lietojumprogrammā varat prezentēt, nomainīt ierīces vai pievienot vairāk sīkrīku. Tas atbalsta darba svaru līdz milzīgam līmenim.

Piezīme. Brūnajam vadam vajadzētu droši sekot zemējuma (GND) savienojumam starp vienas ierīces izeju un citas ierīces ieeju

Tīmekļa tīkls ir galvenais

Lai mūsu mēģinājums būtu veiksmīgs, mūsu Raspberry Pi ir nepieciešams interneta savienojums. Šim nolūkam jums ir tādas iespējas kā saskarne ar Ethernet (LAN) savienojumu ar mājas tīklu. Turklāt kā patīkams kurss ir izmantot WiFi USB savienotāju. Vispārīgi runājot, jums ir nepieciešams vadītājs, lai tas darbotos. Tāpēc noliecieties uz to, kurā attēlots Linux.

Enerģijas padeve

Pievienojiet Micro USB kabeli Raspberry Pi barošanas ligzdai. Punch up, un mēs esam gatavi.

Savienojums ar ekrānu

Mēs varam pievienot HDMI kabeli citam monitoram. Dažreiz jums ir jādodas uz Raspberry Pi, nesaslēdzot to ar ekrānu, vai arī jums var būt nepieciešams skatīt informāciju no tās no citurienes. Iespējams, ir radoši un fiskāli gudri veidi, kā tikt galā ar visu izskatīto. Viens no tiem izmanto - SSH (attālā komandrindas pieteikšanās). Šim nolūkam varat izmantot arī PuTTY programmatūru.

3. darbība: Raspberry Pi kodēšana Python

Jūs varat apskatīt Raspberry Pi un AIS328DQTR sensora Python kodu mūsu Github krātuvē.

Pirms turpināt kodu, noteikti izlasiet Readme arhīvā sniegtos noteikumus un iestatiet Raspberry Pi saskaņā ar to. Tas tikai uz brīdi atelps, lai izdarītu visas apsvērtās lietas.

Akselerometrs ir elektromehānisks sīkrīks, kas novērtēs paātrinājuma spēkus. Šīs spējas var būt statiskas, līdzīgas pastāvīgam smaguma spēkam, kas velk pie jūsu kājām, vai arī tās var mainīt - tās var iegūt, pārvietojot vai vibrējot akselerometru.

Turpinājums ir pitona kods, un jūs varat klonēt un mainīt kodu jebkurā veidā, uz kuru sliecaties.

# Izplatīts ar brīvās gribas licenci.# Izmantojiet to, kā vēlaties, gūstiet peļņu vai bez maksas, ja tas iekļaujas saistīto darbu licencēs. # AIS328DQTR # Šis kods ir paredzēts darbam ar AIS328DQTR_I2CS I2C mini moduli, kas pieejams vietnē dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digital-output-for-automobiļu lietojumprogrammas-i%C2%B2c-mini-module/

importēt smbus

importa laiks

# Iegūstiet I2C autobusu

autobuss = smbus. SMBus (1)

# AIS328DQTR adrese, 0x18 (24)

# Atlasiet vadības reģistru1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Ieslēgšanas režīms, datu pārraides ātruma izvēle = 50Hz # X, Y, Z-ass iespējota kopne. Write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # AIS328DQTR adrese, 0x18 (24) # Atlasiet vadības reģistru4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Nepārtraukta atjaunināšana, pilna mēroga atlase = +/- 8G kopne. Rakstīšanas_baita_dati (0x18, 0x23, 0x30)

miega laiks (0,5)

# AIS328DQTR adrese, 0x18 (24)

# Lasīt datus no 0x28 (40), 2 baiti # X-ass LSB, X-ass MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Konvertējiet datus

xAccl = dati1 * 256 + dati0, ja xAccl> 32767: xAccl -= 65536

# AIS328DQTR adrese, 0x18 (24)

# Lasīt datus no 0x2A (42), 2 baiti # Y-ass LSB, Y-ass MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Konvertējiet datus

yAccl = dati1 * 256 + dati0, ja yAccl> 32767: yAccl -= 65536

# AIS328DQTR adrese, 0x18 (24)

# Lasīt datus no 0x2C (44), 2 baiti # Z-ass LSB, Z-ass MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Konvertējiet datus

zAccl = dati1 * 256 + dati0, ja zAccl> 32767: zAccl -= 65536

# Izvadiet datus ekrānā

drukāt "Paātrinājums X-asī: %d" %xAccl druka "Paātrinājums Y-asī: %d" %yAccl drukāšana "Paātrinājums Z-asī: %d" %zAccl

4. solis: kodeksa praktiskums

Lejupielādējiet (vai git pull) kodu no Github un atveriet to Raspberry Pi.

Izpildiet komandas, lai terminālī apkopotu un augšupielādētu kodu, un ekrānā redziet ienesīgumu. Pēc dažām minūtēm tas parādīs visus parametrus. Pēc garantijas, ka viss darbojas bez piepūles, jūs varat izmantot šo uzdevumu katru dienu vai padarīt šo uzņēmumu par daļu no daudz lielāka uzdevuma. Neatkarīgi no jūsu vajadzībām, jūsu uzkrājumā tagad ir vēl viens līdzeklis.

5. darbība: lietojumprogrammas un līdzekļi

Izgatavots STMicroelectronics, īpaši kompakts mazjaudas augstas veiktspējas 3 asu lineārais akselerometrs, kas pieder kustības sensoriem. AIS328DQTR ir piemērots tādām lietojumprogrammām kā telemātika un melnās kastes, automašīnas navigācija automašīnā, slīpuma / slīpuma mērīšana, pretaizdzīšanas ierīce, inteliģenta enerģijas taupīšana, triecienu atpazīšana un reģistrēšana, vibrācijas uzraudzība un kompensācija un kustību aktivizētas funkcijas.

6. darbība. Secinājums

Ja esat domājis izpētīt Raspberry Pi un I2C sensoru visumu, varat sevi šokēt, izmantojot aparatūras pamatus, kodēšanu, sakārtošanu, autoritatīvus utt. Izmantojot šo metodi, var būt daži uzdevumi, kas var būt vienkāršs, bet daži var jūs pārbaudīt, pārvietot. Jebkurā gadījumā jūs varat to izdarīt nevainojami, mainot un izveidojot savu veidojumu.

Piemēram, varat sākt ar domu par uzvedības izsekotāja prototipu, lai, izmantojot Python, uzraudzītu un attēlotu dzīvnieku fiziskās kustības un ķermeņa stāvokli, izmantojot AIS328DQTR un Raspberry Pi. Iepriekš minētajā uzdevumā mēs esam izmantojuši akselerometra pamata aprēķinus. Protokols ir izveidot akselerometra sistēmu kopā ar jebkuru Girometru un GPS, kā arī uzraudzītu (mašīnu) mācīšanās algoritmu (atbalsta vektora mašīna (SVM)) dzīvnieku automatizētas uzvedības noteikšanai. Tam seko paralēlu sensoru mērījumu apkopošana un mērījumu novērtēšana, izmantojot atbalsta vektoru mašīnas (SVM) klasifikāciju. Apmācībai un apstiprināšanai izmantojiet dažādas neatkarīgu mērījumu kombinācijas (sēžot, ejot vai skrienot), lai noteiktu prototipa izturību. Mēs mēģināsim agrāk vai vēlāk izveidot šī prototipa funkcionālu atveidojumu, konfigurācija, kods un modelēšana darbojas vairākos uzvedības režīmos. Mēs ticam, ka jums visiem tas patīk!

Jūsu ērtībai pakalpojumā YouTube ir burvīgs videoklips, kas var palīdzēt jūsu pārbaudē. Uzticieties šim centienam motivē tālāku izpēti. Sāciet, kur atrodaties. Izmantojiet to, kas jums ir. Dariet, ko varat.