מד תאוצה 3 צירים, ADXL345 עם פטל פטל באמצעות פייתון: 6 שלבים

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

חושבים על גאדג'ט שיכול לבדוק את הנקודה שבה ה- Offroader שלכם מוטה לכיוון המתעכב. האם זה לא יהיה נעים במקרה שמישהו יהיה מותאם כשיש אפשרות להתהפך? כמובן שכן. זה יהיה שימושי באמת לאנשים שאוהבים לצאת להרים ולטיולים ארגוניים.

ללא ספק, תקופה מבריקה של הערכה מתקדמת של חישובים, IoT בפתח. כחובבי גאדג'טים ותכנות, אנו מאמינים, Raspberry Pi, מחשב המיקרו לינוקס התייחס ליכולות היצירתיות של אנשים באופן כללי, ונשא עמו פיצוץ במתודולוגיות חדשניות. אז מהן התוצאות שאפשר להעלות על הדעת שמה שאנחנו יכולים לעשות במקרה שיש לנו פטל פאי ומד תאוצה 3 צירים בקרבת מקום? עלינו לגלות! במשימה זו נרגיש את ההאצה על 3 צירים, X, Y ו- Z תוך שימוש ב- Raspberry Pi ו- ADXL345, מד תאוצה בעל 3 צירים. לכן עלינו להתבונן בטיול זה כדי לבנות מסגרת למדידת ההאצה התלת ממדית למעלה או כוח G.

שלב 1: חומרה בסיסית שאנו דורשים

הנושאים היו פחות עבורנו מכיוון שיש לנו המון דברים לשכב כדי לעבוד מהם. אף על פי כן, אנו יודעים עד כמה קשה לאחרים להרכיב את החלק הנכון בזמן מושלם מהנקודה המתאימה וזה מוצדק ללא קשר לכל אגורה. אז נעזור לך בכל האזורים. קרא את הדברים הבאים כדי לקבל רשימת חלקים מלאה.

1. פטל פטל

השלב הראשוני היה רכישת לוח Raspberry Pi. מחשב זעיר זה בעל הספק נמוך מספק בסיס זול ופשוט בדרך כלל למיזמי אלקטרוניקה, אינטרנט לדברים (IoT), ערים חכמות, חינוך בית ספרי.

2. מגן I2C עבור פטל פטל

הדבר העיקרי ש- Raspberry Pi חסר באמת הוא יציאת I²C. אז בשביל זה, מחבר TOUTPI2 I²C נותן לך תחושה להשתמש ב- Rasp Pi עם מכשירי MULTIPLE I²C. זה נגיש בחנות DCUBE

3. מד תאוצה 3 צירים, ADXL345

המיוצר על ידי התקנים אנלוגיים, ADXL345, הוא מד תאוצה בעל 3 צירים בעלי הספק נמוך עם מדידה ברזולוציה גבוהה של 13 סיביות עד ± 16g. רכשנו חיישן זה מחנות DCUBE

4. חיבור כבל

היה לנו כבל חיבור I2C נגיש בחנות DCUBE

5. כבל מיקרו USB

המבוכה הקטנה ביותר, אך המחמירה ביותר מבחינת הצורך בחשמל, היא ה- Raspberry Pi! הגישה המאומצת ביותר להפעלת ה- Raspberry Pi היא באמצעות כבל מיקרו USB.

6. גישה לאינטרנט היא צורך

ניתן להעצים גישה לאינטרנט באמצעות כבל אתרנט (LAN) המשויך לרשת מקומית ולרשת. מצד שני, אתה יכול להתחבר לרשת אלחוטית באמצעות דונגל אלחוטי USB, אשר ידרוש תצורה.

7. כבל HDMI/גישה מרחוק

עם כבל HDMI על הלוח, אתה יכול לחבר אותו לטלוויזיה דיגיטלית או לצג. צריך לחסוך במזומן! ניתן להגיע מרחוק ל- Raspberry Pi באמצעות אסטרטגיות ייחודיות כמו- SSH ו- Access דרך האינטרנט. אתה יכול להשתמש בתוכנת המקור PuTTYopen.

שלב 2: חיבור החומרה

הפוך את המעגל על פי הופיע סכמטי. משרטט מתווה וקיים את התצורה במתכוון.

חיבור ה- Raspberry Pi ו- I2C Shield

מעל הכל, קח את ה- Raspberry Pi ותזהה עליו את מגן I2C. לחץ על המגן בעדינות על סיכות ה- GPIO של פי וסיימנו עם ההתקדמות הזו פשוטה כמו עוגה (ראה הצמד).

חיבור החיישן ו- Raspberry Pi

קח את החיישן והמשק איתו את כבל I2C. להפעלה המתאימה של כבל זה, זכור כי פלט I2C תמיד קשור לכניסת I2C. אותו הדבר צריך לקחת אחרי ה- Raspberry Pi כשמגן I2C מותקן מעליו את סיכות ה- GPIO.

אנו קובעים את השימוש בכבל I2C כיוון שהוא מפריך את הדרישה לעיון בסימפטומים, הלחמות וחולשה הנגרמת אפילו מהפגם הקטן ביותר. בעזרת כבל הפלא והפעלה הבסיסי הזה, תוכל להציג, להחליף מכשירים או להוסיף התקנים נוספים ליישום בקלות. זה הופך את הדברים לבלתי מורכבים.

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 המיזם שלנו לנצח, אנו דורשים חיבור אינטרנט עבור ה- Raspberry Pi שלנו. לשם כך, יש לך חלופות כמו ממשק כבל אתרנט (LAN) למערכת הביתית. בנוסף, כאופציה, מסלול מועיל הוא שימוש במחבר WiFi. חלק מהזמן לשם כך, אתה דורש נהג כדי לגרום לזה לעבוד. אז רכן לכיוון זה עם לינוקס בתיאור.

ספק כוח

חבר את כבל ה- Micro USB לשקע החשמל של Raspberry Pi. הדליקו את זה ואנחנו יוצאים לדרך.

חיבור למסך

כבל HDMI יכול להיות משויך למסך אחר. במקרים מסוימים, עליך להגיע ל- Raspberry Pi מבלי להתממשק אותו למסך או שתצטרך להציג כמה נתונים ממנו ממקום אחר. ניתן להעלות על הדעת, ישנן גישות חדשניות ומתמצאות כלכלית בעשייה ככזו. אחד מהם משתמש ב- SSH (התחברות לשורת פקודה מרחוק). אתה יכול גם להשתמש בתוכנת PuTTY לשם כך.

שלב 3: קידוד פייתון עבור פטל פטל

קוד Python לחיישן Raspberry Pi ו- ADXL345 זמין במאגר Github שלנו.

לפני שתמשיך לקוד, ודא שאתה קורא את ההנחיות המופיעות במסמך ה- Readme והגדר את ה- Raspberry Pi לפיו. זה פשוט יעצור לרגע כדי לעשות זאת.

מד תאוצה הוא מכשיר המודד תאוצה נכונה; האצה נכונה אינה זהה להאצת קואורדינטות (קצב שינוי המהירות). מודלים חד-ציריים ורב-ציריים של מד התאוצה נגישים לזיהוי גודל וכיוון ההאצה הנכונה, ככמות וקטורית, וניתן לנצלם לחוש אוריינטציה, לתאם תאוצה, רטט, הלם ונפילה במדיום התנגדות.

הקוד פשוט לפניך והוא במבנה הפשוט ביותר שאתה יכול לדמיין, ולא אמורות להיות לך בעיות.

# מופץ ברישיון רצון חופשי.# השתמש בו בכל דרך שתרצה, רווח או בחינם, בתנאי שהוא מתאים לרישיונות של העבודות המשויכות אליו. # ADXL345 # קוד זה נועד לעבודה עם מודול מיני ADXL345_I2CS I2C הזמין באתר dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/adxl345-3-axis-accelerometer-13-bit-i%C2%B2c-mini -מודול/

יבוא smbus

זמן יבוא

# קבל אוטובוס I2C

אוטובוס = smbus. SMBus (1)

כתובת ADXL345, 0x53 (83)

# בחר רשם קצב רוחב הפס, 0x2C (44) # 0x0A (10) מצב רגיל, קצב נתוני פלט = 100 הרץ bus.write_byte_data (0x53, 0x2C, 0x0A) # כתובת ADXL345, 0x53 (83) # בחר רשום בקרת כוח, 0x2D (45) # 0x08 (08) השבתה אוטומטית של bus.write_byte_data (0x53, 0x2D, 0x08) # ADXL345 כתובת, 0x53 (83) # בחר הרשמת פורמט נתונים, 0x31 (49) # 0x08 (08) בדיקה עצמית מושבתת, 4 חוטים ממשק # רזולוציה מלאה, טווח = +/- 2 גרם bus.write_byte_data (0x53, 0x31, 0x08)

time.sleep (0.5)

כתובת ADXL345, 0x53 (83)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x32 (50), 2 בתים # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x32) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x33)

# המר את הנתונים ל -10 סיביות

xAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0 אם xAccl> 511: xAccl -= 1024

כתובת ADXL345, 0x53 (83)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x34 (52), 2 בתים # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x34) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x35)

# המר את הנתונים ל -10 סיביות

yAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0 אם yAccl> 511: yAccl -= 1024

כתובת ADXL345, 0x53 (83)

# קרא נתונים בחזרה מ 0x36 (54), 2 בתים # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x36) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x37)

# המר את הנתונים ל -10 סיביות

zAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0 אם zAccl> 511: zAccl -= 1024

# 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 הפלט על צג. לאחר מספר רגעים, הוא יראה כל אחד מהפרמטרים. לאחר שתבטיח שהכל יעבוד בקלות, תוכל לקחת את המיזם הזה למשימה גדולה יותר.

שלב 5: יישומים ותכונות

ה- ADXL345 הוא מד תאוצה קטן, דק, אולטרה-נמוך, בעל 3 צירים עם מדידה ברזולוציה גבוהה (13 סיביות) עד ± 16 גרם. ה- ADXL345 מתאים ליישומי טלפונים סלולריים. הוא מכמת את האצת הכובד הסטטית ביישומים לזיהוי הטיה ובנוסף האצה דינאמית המתקרבת בגלל תנועה או הלם. יישומים אחרים כוללים מכשירים כמו מכשירים, מכשור רפואי, מכשירי משחק והצבעה, מכשור תעשייתי, התקני ניווט אישיים והגנה על כונן קשיח (HDD).

שלב 6: מסקנה

מקווה שמשימה זו מניעה ניסויים נוספים. חיישן I2C זה גמיש במיוחד, זול ונגיש. מכיוון שמדובר במערכת לא -זמנית במידה רבה, ישנן דרכים מעניינות שבהן תוכל להרחיב משימה זו ולשפר אותה אפילו.

לדוגמה, אתה יכול להתחיל עם הרעיון של מד שיפוע באמצעות ה- ADXL345 ו- Raspberry Pi. בפרויקט לעיל, השתמשנו בחישובים בסיסיים. אתה יכול לאלתר את הקוד לערכי G, זוויות שיפוע (או הטיה), גובה או דיכאון של אובייקט ביחס לכוח הכבידה. לאחר מכן תוכל לבדוק את אפשרויות ההתקדמות כמו זוויות סיבוב לגליל (ציר מלפנים, אחורי, X), המגרש (ציר מצד לצד, Y) ו- yaw (ציר אנכי, Z). מד תאוצה זה מציג תלת-ממדי G-Forces. כך שתוכל להשתמש בחיישן זה בדרכים שונות שאתה יכול לשקול.

לנוחיותך, יש לנו תרגיל הדרכה מרתק בוידאו ביוטיוב שעשוי לסייע לך בחקירה. סמכו על מיזם זה מניע חקירה נוספת. המשיכו להרהר! זכור לחפש כיוון שעולה יותר ויותר.