ניטור האצה באמצעות Raspberry Pi ו- AIS328DQTR באמצעות Python: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

האצה היא סופית, אני חושב שלפי כמה חוקי פיזיקה- טרי ריילי

ברדלס מנצל תאוצה מדהימה ושינויים מהירים במהירות בזמן מרדף. היצור המהיר ביותר לחוף מפעם לפעם מנצל את הקצב הגבוה ביותר שלו כדי לתפוס טרף. היצורים מקבלים את המהירות הזו על ידי הפעלת כוח כמעט פי חמישה מזה של אוסיין בולט על רקע ריצת ה -100 מ 'שלו.

בימינו אנשים אינם יכולים לדמיין את קיומם ללא חדשנות. סביבנו חידושים שונים מסייעים לאנשים להמשיך את קיומם בפזרנות רבה יותר. Raspberry Pi, מחשב ה- Linux המיני, לוח יחיד, נותן בסיס זול ומכובד למאמצי אלקטרוניקה ולהתקדמות מתקדמת כמו IoT, ערים חכמות וחינוך בית ספרי. כחובבי מחשבים וגאדג'טים, לקחנו מידה ניכרת עם ה- Raspberry Pi ובחרנו לערבב בין תחומי העניין שלנו. אז מהן התוצאות האפשריות לכך שאנו יכולים לעשות אם יש לנו פטל פאי ומד תאוצה 3 צירים בקרבת מקום? במשימה זו נשלב AIS328DQTR, חיישן דיגיטלי של 3 צירים MEMS תאוצה לינארית, למדידת האצה ב -3 כיוונים, X, Y ו- Z, כאשר ה- Raspberry Pi משתמש בפייתון. זה שווה בדיקה.

שלב 1: חומרה הדרושה לנו

הנושאים היו פחות עבורנו מכיוון שיש לנו כמות עצומה של דברים ששוכבים לעבוד מהם. בכל מקרה, אנו יודעים כיצד זה בעייתי לאחרים להרחיק את החלק הנכון בזמן המושלם מהנקודה החזקה וזה מוגן תוך התייחסות מועטה לכל אגורה. אז היינו עוזרים לך.

1. פטל פטל

השלב הראשוני היה קניית לוח פטל פטל. ה- Raspberry Pi הוא מחשב מבוסס לינוקס מבוסס לוח בודד. המחשב הקטן הזה מביא לאגרוף רישום כוח, המשמש כתרגילי אלקטרוניקה ופעולות מחשב כמו גיליונות אלקטרוניים, עיבוד תמלילים, גלישה באינטרנט ודוא ל ומשחקים. אתה יכול לקנות אחד בכל חנות אלקטרוניקה או חובבנים.

2. מגן I2C עבור פטל פטל

החשש העיקרי ש- Raspberry Pi באמת נעדר הוא יציאת I2C. אז בשביל זה, מחבר TOUTPI2 I2C נותן לך תחושה להשתמש ב- Raspberry Pi עם כל מכשירי I2C. הוא זמין בחנות DCUBE

3. מד תאוצה 3 צירים, AIS328DQTR

שייך לחיישני התנועה STMicroelectronics, AIS328DQTR הוא מד תאוצה ליניארי בעל 3 צירים בעל ביצועים גבוהים במיוחד בעל עוצמה נמוכה במיוחד בעל פלט סטנדרטי SPI סטנדרטי ממשק סידורי. רכשנו חיישן זה מחנות DCUBE

4. חיבור כבל

רכשנו את כבל החיבור I2C מחנות DCUBE

5. כבל מיקרו USB

הצנוע והמבולבל ביותר, אך המחמיר ביותר במידת הצורך בכוחו הוא ה- Raspberry Pi! הדרך הפשוטה ביותר להתמודד עם תכנית המשחק היא באמצעות כבל מיקרו USB. ניתן להשתמש בסיכות GPIO או יציאות USB באופן דומה כדי לספק אספקת חשמל בשפע.

6. גישה לאינטרנט היא צורך

קשר את ה- Raspberry Pi שלך לכבל אתרנט (LAN) והתחבר לרשת שלך. מצד שני, סרוק אחר מחבר WiFi והשתמש באחת מיציאות ה- USB כדי להגיע לרשת המרוחקת. זו החלטה נוקבת, עקרונית, קטנה ופשוטה!

7. כבל HDMI/גישה מרחוק

ל- Raspberry Pi יש יציאת HDMI שניתן לחבר במיוחד למסך או לטלוויזיה באמצעות כבל HDMI. בחירה, אתה יכול להשתמש ב- SSH כדי להעלות את ה- Raspberry Pi ממחשב Linux או מקינטוש מהמסוף. כמו כן, PuTTY, אמולטור מסוף חופשי וקוד פתוח נשמע כמו בחירה לא רעה כל כך.

שלב 2: חיבור החומרה

הפוך את המעגל כפי שצוין על ידי סכמטי הופיע. בגרף תוכלו לראות את החלקים השונים, שברי הספק וחיישן I2C.

חיבור מגן פטל ו- I2C

והכי חשוב, קח את ה- Raspberry Pi ותזהה עליו את מגן I2C. לחץ על המגן בזהירות על סיכות ה- GPIO של פי וסיימנו עם שלב זה פשוט כמו עוגה (ראה הצמד).

פטל פאי וחיבור חיישן

קח את החיישן והמשק איתו את כבל I2C. לקבלת הפעולה המתאימה של כבל זה, עיין ביציאת I2C תמיד מתחברת לכניסת I2C. אותו הדבר צריך לקחת אחרי ה- Raspberry Pi עם מגן I2C המותקן מעל סיכות GPIO.

אנו מעודדים את השימוש בכבל I2C מכיוון שהוא שולל את הדרישה לנתח pinouts, אבטחה וטרחה שהושגו אפילו בבלגן הצנוע ביותר. בעזרת הכבל המשמעותי והמשחק הזה, אתה יכול להציג, להחליף אביזרים או להוסיף עוד גאדג'טים לאפליקציה המתאימה. זה תומך במשקל העבודה עד לרמה אדירה.

הערה: החוט החום צריך לעקוב באופן אמין אחר חיבור הארקה (GND) בין הפלט של התקן אחד לקלט של התקן אחר

רשת האינטרנט היא המפתח

כדי להפוך את הניסיון שלנו לנצח, אנו דורשים חיבור אינטרנט עבור ה- Raspberry Pi שלנו. לשם כך, יש לך אפשרויות כמו ממשק Ethernet (LAN) המצטרף לרשת הביתית. יתר על כן, כאופציה, קורס מהנה הוא להשתמש במחבר USB USB. באופן כללי בשביל זה, אתה צריך נהג כדי לגרום לזה לעבוד. אז רכן לכיוון זה עם לינוקס בתיאור.

ספק כוח

חבר את כבל ה- Micro USB לשקע החשמל של ה- Raspberry Pi. תנקוט ואנחנו מוכנים.

חיבור למסך

אנו יכולים לחבר את כבל ה- HDMI למסך אחר. לפעמים, עליך להגיע ל- Raspberry Pi מבלי להתממשק אותו למסך או שתצטרך לצפות במידע ממנו ממקום אחר. יתכן שישנן דרכים יצירתיות ומתוחכמות מבחינה כספית להתמודד עם כל מה שנחשב. אחד מהם משתמש ב- SSH (התחברות לשורת פקודה מרחוק). אתה יכול גם להשתמש בתוכנת PuTTY לשם כך.

שלב 3: קידוד פייתון עבור פטל פטל

אתה יכול להציג את קוד ה- Python עבור Raspberry Pi וחיישן AIS328DQTR במאגר Github שלנו.

לפני שתמשיך לקוד, ודא שאתה קורא את הכללים המופיעים בארכיון הקלדה והגדר את פי הפטל שלך לפיו. זה רק ינוח לרגע לעשות את כל הדברים הנחשבים.

מד תאוצה הוא מכשיר אלקטרומכני שיודד את כוחות ההאצה. כוחות אלה עשויים להיות סטטיים, בדומה לכוח הכבידה הקבוע המושך לרגליכם, או שהם יכולים להיות ניתנים לשינוי - כתוצאה מהזזה או רטט של מד התאוצה.

המסלול איתו הוא קוד הפיתון ותוכל לשכפל ולשנות את הקוד בכל דרך שאליה אתה נוטה.

# מופץ ברישיון רצון חופשי.# השתמש בו בכל דרך שתרצה, רווח או בחינם, בתנאי שהוא מתאים לרישיונות של העבודות המשויכות אליו. # AIS328DQTR # קוד זה נועד לעבודה עם מודול מיני AIS328DQTR_I2CS I2C הזמין ב- dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-perform-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -פלט דיגיטלי-ליישומי רכב-i%C2%B2c-mini-module/

יבוא smbus

זמן יבוא

# קבל אוטובוס I2C

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

כתובת AIS328DQTR, 0x18 (24)

# בחר רשום פקד 1, 0x20 (32) # 0x27 (39) מצב הפעלה, בחירת קצב נתונים = 50Hz # X, Y, Z-Axis מופעל bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # AIS328DQTR כתובת, 0x18 (24) # בחר פקד בקרה 4, 0x23 (35) # 0x30 (48) עדכון מתמשך, בחירה בקנה מידה מלא = +/- 8G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

time.sleep (0.5)

כתובת AIS328DQTR, 0x18 (24)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x28 (40), 2 בתים # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# המרת הנתונים

xAccl = data1 * 256 + data0 אם xAccl> 32767: xAccl -= 65536

כתובת AIS328DQTR, 0x18 (24)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x2A (42), 2 בתים # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# המרת הנתונים

yAccl = data1 * 256 + data0 אם yAccl> 32767: yAccl -= 65536

כתובת AIS328DQTR, 0x18 (24)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x2C (44), 2 בתים # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# המרת הנתונים

zAccl = data1 * 256 + data0 אם zAccl> 32767: zAccl -= 65536

# פלט נתונים למסך

-"האצה בציר X: %d" %xAccl הדפסה "האצה בציר Y: %d" %yAccl הדפסה "האצה בציר Z: %d" %zAccl

שלב 4: פרקטיות הקוד

הורד (או git pull) את הקוד מ- Github ופתח אותו ב- Raspberry Pi.

הפעל את הפקודות כדי לאסוף ולהעלות את הקוד במסוף ולראות את התשואה במסך. לאחר מספר דקות, הוא יציג כל אחד מהפרמטרים. בעקבות הבטחה שהכל עובד ללא מאמץ, אתה יכול להשתמש במיזם הזה כל יום או להפוך את המיזם הזה לחלק קטן ממשימה הרבה יותר גדולה. לא משנה מה הצרכים שלך יש לך עכשיו עוד אמצעי הצטברות שלך.

שלב 5: יישומים ותכונות

מיוצר על ידי STMicroelectronics, קומפקטי במיוחד בעל עוצמה נמוכה בעלת ביצועים גבוהים בעלי 3 צירים תאוצה לינארית השייכת לחיישני התנועה. AIS328DQTR מתאים ליישומים כגון טלמטיקה וקופסאות שחורות, ניווט במכונית במכונית, מדידת הטיה / שיפוע, מכשיר למניעת גניבה, חיסכון בחשמל חכם, זיהוי ורישום השפעות, ניטור רטט ופיצויים ותפקודי תנועה.

שלב 6: מסקנה

אם חשבת לחקור את היקום של חיישני Raspberry Pi ו- I2C, תוכל לזעזע את עצמך על ידי שימוש ביסודות החומרה, קידוד, סידור, סמכותיות וכו '. בשיטה זו ייתכנו מספר שליחויות יכול להיות פשוט, בעוד שחלקם עשויים לבדוק אותך, להזיז אותך. בכל מקרה, אתה יכול לעשות דרך וללא רבב על ידי שינוי וליצור גיבוש שלך.

לדוגמה, אתה יכול להתחיל במחשבה על אב טיפוס של מעקב אחר התנהגות כדי לנטר ולתאר את התנועות הפיזיות ואת תנוחות הגוף של בעלי חיים עם AIS328DQTR ו- Raspberry Pi באמצעות Python. במשימה לעיל, השתמשנו בחישובים בסיסיים של מד תאוצה. הפרוטוקול הוא ליצור מערכת של תאוצה יחד עם כל Gyrometer ו- GPS, ואלגוריתם למידה (מכונה) בפיקוח (מכונת תמיכה וקטורית (SVM)) לזיהוי התנהגות אוטומטי של בעלי חיים. לאחר מכן אוסף מדידות חיישן מקבילות והערכת המדידות באמצעות סיווג מכונת וקטור תמיכה (SVM). השתמש בשילובים שונים של מדידות עצמאיות (ישיבה, הליכה או ריצה) לאימון ואימות כדי לקבוע את החוסן של אב הטיפוס. ננסה ליצור עיבוד עבודה של אב טיפוס זה במוקדם ולא במאוחר, התצורה, הקוד והדוגמנות פועלים עבור מצבים התנהגותיים יותר. אנחנו מאמינים שכולכם אוהבים את זה!

לנוחיותכם, יש לנו סרטון מקסים ביוטיוב שעשוי לסייע לכם בבדיקה. סמכו על מאמץ זה מניע חקירה נוספת. תתחיל היכן שאתה. השתמש במה שיש לך. תעשה מה שאתה יכול.