Liikumise juhtimine Raspberry Pi ja LIS3DHTR abil, 3-teljeline kiirendusmõõtur, Pythoni kasutamine: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Ilu ümbritseb meid, kuid tavaliselt peame selle tundmiseks aias jalutama. - Rumi

Haritud rühmana, kes me näime olevat, investeerime valdava osa oma energiast arvutite ja mobiiltelefonide ette. Seetõttu laseme sageli oma heaolul minna teisele puhkeruumile, leides tõepoolest ideaalse võimaluse jõusaali või sporditrenni minemiseks ja valides reeglina kiirtoidu palju kasulikumate valikute asemel. Meeliülendav uudis on see, kas vajate vaid abi registrite pidamisel või oma edusammude jälgimiseks, saate tänapäeva uuendusi kasutada mõne vidina valmistamiseks, et ennast aidata.

Tehnoloogia areneb kiiresti. Järjekindlalt püüame tuule alla mõnest uuest uuendusest, mis muudab maailma ja seda, kuidas me selles õpime. Kui tegelete personaalarvutite, kodeerimise ja robotitega või teile meeldib lihtsalt nokitseda, pakub see tehnoloogilist õnnistust. Raspberry Pi, mikro-, üheplaadiline Linuxi arvuti, on pühendunud õppimisviisi täiustamisele uuendusliku tehnoloogia abil, aga ka võti hariduse õppimise parandamiseks kogu maailmas. Millised on võimalikud tulemused, mida saame teha, kui meil on lähedal Raspberry Pi ja 3-teljeline kiirendusmõõtur? Kuidas me selle leiame! Selle ülesande puhul kontrollime kiirendust 3 risti asetseval teljel, X, Y ja Z, kasutades Raspberry Pi ja 3-teljelist kiirendusmõõturit LIS3DHTR. Seega peaksime sellel teekonnal nägema süsteemi loomist, et kontrollida kolmemõõtmelist kiirendust või G-Force.

Samm: nõutav põhiriistvara

Probleeme oli meie jaoks vähem, kuna meil on tohutult palju asju, millest töötada. Igal juhul me teame, kuidas teistel on tülikas koguda õige osa laitmatu aja jooksul kasulikust kohast ja seda kaitstakse, pöörates vähe tähelepanu igale sentile. Nii et me aitaksime teid. Täieliku osade loendi saamiseks järgige kaasnevat.

1. Vaarika Pi

Esialgne samm oli Raspberry Pi tahvli hankimine. Raspberry Pi on ühe plaadi Linuxil põhinev arvuti. Sellel väikesel arvutil on arvutusvõimsus, mida kasutatakse osana vidinate tegevustest ja lihtsatest toimingutest, nagu arvutustabelid, sõnade ettevalmistamine, veebi skannimine ja meil ning mängud.

2. I2C kilp Raspberry Pi jaoks

Peamine mure, mida Raspberry Pi tegelikult ei tunne, on I²C port. Seetõttu annab TOUTPI2 I²C pistik teile võimaluse kasutada Rasp Pi koos IGA seadmega. See on saadaval DCUBE poes

3. 3-teljeline kiirendusmõõtur, LIS3DHTR

LIS3DH on üliväikese võimsusega suure jõudlusega kolmeteljeline lineaarne kiirendusmõõtur, mis kuulub „nano” perekonda, digitaalse I2C/SPI jadaliidese standardväljundiga. Ostsime selle anduri DCUBE poest

4. Ühenduskaabel

Ostsime I2C ühenduskaabli DUBUBE poest

5. Mikro -USB -kaabel

Väikseim hämmeldunud, kuid samas energiavajaduse osas kõige rangem on Raspberry Pi! Lihtsaim viis lahendamiseks on kasutada mikro -USB -kaablit.

6. Veebiühendus on vajalik

INTERNETI lapsed ei maga kunagi

Ühendage oma Raspberry Pi Etherneti (LAN) kaabliga ja ühendage see oma võrguruuteriga. Valik, otsige WiFi -pistikut ja kasutage ühte USB -portidest, et pääseda kaugsüsteemi. See on terav otsus, lihtne, väike ja nõme!

7. HDMI -kaabel/kaugjuurdepääs

Raspberry Pi -l on HDMI -port, mille saate HDMI -kaabli abil spetsiaalselt ekraani või teleriga ühendada. Valikuliselt saate SSH -d kasutada oma Raspberry Pi -ga ühenduse loomiseks Linuxi arvutist või Macintoshi terminalist. Samuti kõlab tasuta ja avatud lähtekoodiga terminali emulaator PuTTY korraliku alternatiivina.

Samm: riistvara ühendamine

Tehke skeem vastavalt skeemile. Koostage diagramm ja võtke pärast kontuuri täpselt. Kujutlus on olulisem kui teadmised.

Raspberry Pi ja I2C Shield ühendus

Ennekõike võtke Raspberry Pi ja märkige sellel I2C Shield. Vajutage kaitsekilpi õrnalt Pi GPIO tihvtide kohale ja oleme selle edenemisega nii lihtne kui pirukas (vt klõps).

Anduri ja Raspberry Pi ühendamine

Võtke andur ja ühendage sellega I2C -kaabel. Selle kaabli nõuetekohaseks kasutamiseks pidage meeles, et I2C väljund on alati seotud I2C sisendiga. Sama tuleb võtta ka Raspberry Pi puhul, mille külge on paigaldatud I2C kilp, GPIO tihvtid.

Toetame I2C-kaabli kasutamist, kuna see välistab vajaduse uurida nööpe, kinnitusi ja ebamugavusi, mis on põhjustatud isegi kõige väiksematest kruvidest. Selle põhilise kinnitus- ja esituskaabli abil saate vidinaid tõhusalt esitada, vahetada või rohkem vidinaid lisada. See hõlbustab töökaalu märkimisväärse tasemeni.

Märkus. Pruun juhe peaks usaldusväärselt järgima maandusühendust (GND) ühe seadme väljundi ja teise seadme sisendi vahel

Veebivõrk on võti

Meie ettevõtmise võitmiseks vajame oma Raspberry Pi jaoks Interneti -ühendust. Selleks saate valida näiteks Etherneti (LAN) kaabli ühendamise koduvõrguga. Lisaks, olgu see alternatiiv, on mugav kasutada WiFi USB -pistiku kasutamist. Reeglina vajate selle toimimiseks draiverit. Nii et kalduge kirjelduses Linuxi versioonile.

Toiteallikas

Ühendage mikro -USB -kaabel Raspberry Pi pistikupessa. Löö üles ja oleme valmis.

Ühendus ekraaniga

HDMI -kaabel võib olla seotud mõne teise ekraaniga. Mõnel juhul peate Raspberry Pi juurde pääsema ilma seda ekraaniga ühendamata või peate võib -olla vaatama mõningaid andmeid kuskilt mujalt. Mõistetavalt on olemas uuenduslikud ja rahaliselt taiplikud lähenemisviisid selliseks tegevuseks. Üks neist on -SSH (kaugkäsurealt sisselogimine) kasutamine. Samuti saate selleks kasutada tarkvara PUTTY. Need on mõeldud kogenud kasutajatele. Nii et üksikasju pole siia lisatud.

Samm: Raspberry Pi jaoks Pythoni kodeerimine

Raspberry Pi ja LIS3DHTR anduri Pythoni kood on saadaval meie GithubRepository'is.

Enne koodi juurde asumist lugege kindlasti läbi Readme arhiivis toodud reeglid ja seadistage oma Raspberry Pi vastavalt sellele. Kõigi kaalutletud asjade tegemine võtab hetkeks puhkust.

Kiirendusmõõtur on elektromehaaniline vidin, mis mõõdab kiirendusjõudu. Need jõud võivad olla staatilised, sarnased pideva raskusjõuga, mis tõmbab teie jalgu, või neid saab muuta - kiirendusmõõturi liigutamise või vibreerimisega.

Kaasas on püütoni kood ja saate koodi kloonida ja reguleerida mis tahes viisil, mille poole te kaldute.

# Levitatakse vabatahtliku litsentsiga.# Kasutage seda nii, nagu soovite, kasumit teenides või tasuta, kui see sobib sellega seotud teoste litsentsidega. # LIS3DHTR # See kood on loodud töötama koos LIS3DHTR_I2CS I2C minimooduliga, mis on saadaval saidilt dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/lis3dhtr-3-axis-accelerometer-digital-output-motion-sensor-i%C2 %B2c-mini-moodul/

import smbus

impordi aeg

# Hankige I2C buss

buss = smbus. SMBus (1)

# LIS3DHTR aadress, 0x18 (24)

# Valige juhtregister 1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Sisselülitusrežiim, andmeedastuskiiruse valimine = 10 Hz # X, Y, Z-teljega lubatud buss.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # LIS3DHTR aadress, 0x18 (24)) # Vali juhtregister4, 0x23 (35) # 0x00 (00) Pidev värskendamine, täielik valik = +/- 2G siin.write_baidi_andmed (0x18, 0x23, 0x00)

aeg. uni (0,5)

# LIS3DHTR aadress, 0x18 (24)

# Lugege andmeid tagasi 0x28 (40), 2 baiti # X-telje LSB, X-telje MSB andmed0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Teisendage andmed

xAccl = andmed1 * 256 + andmed0, kui xAccl> 32767: xAccl -= 65536

# LIS3DHTR aadress, 0x18 (24)

# Lugege andmeid tagasi 0x2A (42), 2 baiti # Y-telje LSB, Y-telje MSB andmed0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Teisendage andmed

yAccl = andmed1 * 256 + andmed0, kui yAccl> 32767: yAccl -= 65536

# LIS3DHTR aadress, 0x18 (24)

# Lugege andmeid tagasi 0x2C (44), 2 baiti # Z-telje LSB, Z-telje MSB andmed0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Teisendage andmed

zAccl = andmed1 * 256 + andmed0, kui zAccl> 32767: zAccl -= 65536

# Väljastage andmed ekraanile

print "Kiirendus X-teljel: %d" %xAccl print "Kiirendus Y-teljel: %d" %yAccl print "Kiirendus Z-teljel: %d" %zAccl

4. samm: koodeksi toimivus

Laadige (või git pull) kood alla Githubist ja avage see Raspberry Pi -s.

Käivitage käsud koodi kompileerimiseks ja üleslaadimiseks terminalis ning vaadake ekraanil tootlust. Mõne minuti pärast näitab see kõiki parameetreid. Garanteerides, et kõik töötab vaevata, võite selle julguse tähelepanuväärsema ettevõtmiseni viia.

Samm: rakendused ja funktsioonid

STMicroelectronics'i toodetud LIS3DHTR -l on dünaamiliselt kasutaja poolt valitavad täisskaalad ± 2g/± 4g/± 8g/± 16g ja see on võimeline mõõtma kiirendusi väljundkiirusega 1Hz kuni 5kHz. LIS3DHTR sobib liikumisega aktiveeritud funktsioonide ja vabalangemise tuvastamiseks. See kvantifitseerib raskusastme staatilise kiirenduse kallutamist tuvastavates rakendustes ja lisaks eelseisva dünaamilise kiirenduse liikumise või löögi tõttu. Teiste rakenduste hulka kuuluvad näiteks klikkide/topeltklõpsude tuvastamine, nutiseadmete energiasääst pihuseadmetele, sammulugeja, ekraani orientatsioon, mängude ja virtuaalreaalsuse sisendseadmed, löökide tuvastamine ja logimine ning vibratsiooni jälgimine ja kompenseerimine.

6. samm: järeldus

Usaldage seda ettevõtmist, mis soodustab edasisi katseid. See I2C andur on fenomenaalselt kohandatav, tagasihoidlik ja saadaval. Kuna see on hämmastaval määral püsimatu raamistik, on selle ülesande laiendamiseks ja isegi täiustamiseks huvitavaid viise.

Näiteks võite alustada sammulugeja ideega, kasutades LIS3DHTR ja Raspberry Pi. Ülaltoodud ülesande täitmisel oleme kasutanud põhilisi arvutusi. Kiirendus võib olla kõndimise otsustamiseks asjakohane parameeter. Saate kontrollida üksikisiku kolme liikumiskomponenti, mis on edasi (rull, X), külg (samm, Y) ja vertikaalne (pöördenurk, Z). Salvestatakse kõigi kolme telje tüüpiline muster. Vähemalt ühel teljel on suhteliselt suured perioodilised kiirendusväärtused. Seega on tipu suund ja algoritm hädavajalikud. Võttes arvesse selle algoritmi sammude parameetrit (digitaalne filter, tippdetektor, ajaaken jne), saate samme ära tunda ja lugeda, samuti mõõta vahemaad, kiirust ja teatud määral põletatud kaloreid. Nii et saate seda andurit kasutada mitmel erineval viisil. Usume, et teile kõigile meeldib see! Püüame selle sammulugeja töökorralduse teha varem või hiljem, konfiguratsioon, kood, osa, mis arvutab vahendid kõndimise ja jooksmise eraldamiseks ning põletatud kalorid.

Teie lohutuseks on meil YouTube'is intrigeeriv video, mis võib teie eksamit aidata. Uskuge, et see ettevõtmine motiveerib edasist uurimist. Jätkake mõtlemist! Ärge unustage otsida, sest pidevalt tuleb juurde.