Kiirenduse variatsioonide jälgimine Raspberry Pi ja MMA7455 abil Pythoni abil: 6 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Ma ei komistanud, vaid katsetasin gravitatsiooni. See töötab endiselt…

Kiireneva kosmosesüstiku esitus selgitas, et süstiku kõrgeimas punktis olev kell valib gravitatsioonilise aja laienemise tõttu kiiremini kui baasi. Mõned väitsid, et süstiku kiirendamine oleks mõlema kella puhul sama, nii et nad peaksid tiksuma sama kiirusega. Mõelge sellele natuke.

Mõtted, motivatsioon ja isegi juhised võivad pärineda kõikjalt-kuid kui teie tähelepanu on suunatud innovatsioonile, saab see panuse inimestelt, kes keskenduvad sellele. Raspberry Pi, mini, ühe plaadi Linuxi arvuti, pakub ainulaadseid ettevõtmisi ja põhinõuandeid korraldamise, programmeerimise ja elektroonika ettevõtmiste osas. Olles Raspberry Pi ja seadmete õpetamise tegijad, saame võimaluse programmeerida, nokitseda ja hämmastavaid asju teha arvutiteaduse ja elektroonika squash upiga. Hiljuti oli meil rõõm kiirendusmõõturit kasutades ülesannet pildistada ja mõtted, mida selle vidinaga teha saate, on tõeliselt lahedad. Nii et sellesse ülesandesse kaasame MMA7455, 3-teljelise digitaalse kiirendusmõõturi anduri, et mõõta kiirendust kolmes mõõtmes, X, Y ja Z, kasutades Raspberry Pi-d Pythoni abil. Vaatame, kas see tasub end ära.

Samm: vajaminev riistvara

Me teame, kui tülikas võib olla proovimine ja järele võtmine, teadmata, milliseid osi hankida, kust korraldada ja kui palju kõik ette maksab. Nii et oleme teinud kõik teie heaks. Kui olete kõik osad ruudukujuliseks eemaldanud, peaks selle ülesande täitmine olema kiire. Täieliku osade loendi saamiseks tehke pärast alustamist.

1. Vaarika Pi

Esialgne samm oli Raspberry Pi tahvli hankimine. Raspberry Pi on üksildane Linuxil põhinev arvuti. Sellel väikesel arvutil on võimsuse registreerimine, mida kasutatakse elektroonikaharjutustena ja arvutitoimingutena, nagu arvutustabelid, tekstitöötlus, veebis surfamine ja e -post ning mängud. Saate seda osta igas elektroonika- või harrastuskaupluses.

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 Raspberry Pi koos I2C seadmetega. See on saadaval DCUBE poes

3. 3-teljeline kiirendusmõõtur, MMA7455

Freescale Semiconductor, Inc. toodetud 3-teljeline digitaalne kiirendusmõõtur MMA7455 on väikese võimsusega, väiksema skaalaga töödeldud andur, mis sobib kiirenduse mõõtmiseks mööda X-, Y- ja Z-telge. Selle anduri saime DCUBE poest

4. Ühenduskaabel

Ostsime I2C ühenduskaabli DUBUBE poest

5. Mikro -USB -kaabel

Väikseim takerdumine, kuid kõige rangem energiavajaduse osas on Raspberry Pi! Strateegia haldamiseks on kõige ette kirjutatud ja kõige vähem nõudlik lähenemine mikro -USB -kaabli kasutamine. Täpsem ja spetsialiseerunud tee on anda energiat spetsiaalselt GPIO või USB -portide abil.

6. Võrgutugi

Ühendage oma Raspberry Pi Etherneti (LAN) kaabliga ja ühendage see oma koduvõrguga. Teisest küljest otsige WiFi -pistikut ja kasutage kaugvõrku pääsemiseks ühte USB -portidest. See on terav otsus, põhimõtteline, väike ja lihtne!

7. HDMI -kaabel/kaugjuurdepääs

Raspberry Pi -l on HDMI -port, mille abil saate HDMI -kaabli abil ühendada ekraani või teleriga. Valikuliselt saate kasutada SSH -d, et luua oma Raspberry Pi -ga Linuxi arvutist või Macist terminalist. Samamoodi kõlab PuTTY, tasuta ja avatud lähtekoodiga terminaliemulaator, kui tark mõte.

Samm: riistvara ühendamine

Tehke skeem, nagu näidatud skeemil. Skeemil näete erinevate elektroonikakomponentide, ühendusjuhtmete, toitekaablite ja I2C anduri ühendusi.

Raspberry Pi ja I2C Shield ühendus

Võtke esmajärjekorras Raspberry Pi ja märkige sellel I2C kilp. Vajutage kaitsekilpi ilusti Pi GPIO tihvtide kohale ja oleme selle edenemisega sama lihtne kui pirukas (vt klõps).

Vaarika Pi ja anduri ühendus

Võtke andur ja ühendage sellega I2C -kaabel. Selle kaabli sobiva toimimise kohta vaadake palun I2C väljund ALATI koos I2C sisendiga. Sama tuleb teha ka Raspberry Pi puhul, millel on GPIO tihvtidele paigaldatud I2C kilp.

Soovitame kasutada I2C -kaablit, kuna see ei nõua nõelte lõikamist, kinnitamist ja häirimist isegi kõige alandlikuma jama korral. Selle märkimisväärse seose- ja esituskaabli abil saate sobivale rakendusele esitleda, seadmeid vahetada või rohkem vidinaid lisada. See toetab töökaalu tohutu tasemeni.

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

Interneti -ühendus on võti

Meie ettevõtmise võitmiseks vajame oma Raspberry Pi jaoks Interneti -ühendust. Selleks on teil alternatiive, näiteks Etherneti (LAN) ühendamine koduvõrguga. Alternatiivina rahuldav kursus on ka WiFi USB -pistiku kasutamine. Üldiselt esindate seda tööks draiverit. Nii et kalduge piiritlusse Linuxiga.

Toiteallikas

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

Ühendus ekraaniga

Me võime ühendada HDMI -kaabli teise monitori/teleriga. Mõnikord peate jõudma Raspberry Pi juurde ilma seda ekraaniga ühendamata või peate võib -olla vaatama selle teavet mujalt. Võimalik, et on olemas loomingulisi ja rahaliselt nutikaid viise kõigi asjade tegemiseks. Üks neist kasutab - SSH (kaugkäskude sisselogimine). Selleks saate kasutada ka PuTTY tarkvara.

Samm: Raspberry Pi jaoks Pythoni kodeerimine

Raspberry Pi ja MMA7455 anduri Pythoni koodi näete meie GithubRepository'is.

Enne koodiga jätkamist veenduge, et loete kroonikas Readme esitatud standardid ja seadistage oma Raspberry Pi vastavalt sellele. Praeguste olude valguses teeb see minutiks kergendust.

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.

Edasi läheb python -kood ning koodi saate kloonida ja muuta 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. # MMA7455L # See kood on loodud töötama koos MMA7455L_I2CS I2C minimooduliga, mis on saadaval saidilt dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 %B2c-mini-moodul/

import smbus

impordi aeg

# Hankige I2C buss

buss = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L aadress, 0x1D (16)

# Valige režiimi juhtregister, 0x16 (22) # 0x01 (01) Mõõtmisrežiim, +/- 8g siin.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

aeg. uni (0,5)

# MMA7455L aadress, 0x1D (16)

# Lugege andmeid tagasi 0x00 (00), 6 baiti # X-telje LSB, X-telje MSB, Y-telje LSB, Y-telje MSB, Z-telje LSB, Z-telje MSB andmed = bus.read_i2c_block_data (0x1D, 0x00, 6)

# Teisendage andmed 10-bitisteks

xAccl = (andmed [1] & 0x03) * 256 + andmed [0], kui xAccl> 511: xAccl -= 1024 yAccl = (andmed [3] ja 0x03) * 256 + andmed [2], kui yAccl> 511: yAccl - = 1024 zAccl = (andmed [5] ja 0x03) * 256 + andmed [4], kui zAccl> 511: zAccl -= 1024

# Väljastage andmed ekraanile

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

4. samm: koodeksi praktilisus

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 kuvatakse iga parameeter. Pärast seda, kui kõik on hõlpsasti toimiv, saate seda rännakut kasutada iga päev või muuta see hulk palju silmapaistvamaks ülesandeks. Olenemata teie vajadustest on teie kogunemisel veel üks varustus.

Samm: rakendused ja funktsioonid

Freescale Semiconductori toodetud väikese võimsusega suure jõudlusega 3-teljelist kiirendusmõõturit MMA7455 saab kasutada andurite andmete muutmiseks, toote orientatsiooniks ja žestide tuvastamiseks. See sobib suurepäraselt selliste rakenduste jaoks nagu mobiiltelefon/PMP/pihuarvuti: orientatsiooni tuvastamine (portree/maastik), pildi stabiilsus, teksti kerimine, liikumisnumbrid, vaigistamine, sülearvuti: vargusvastane, mängimine: liikumistuvastus, automaatne äratus/ Unerežiim väikese energiatarbimise ja digitaalse fotokaamera jaoks: pildi stabiilsus.

6. samm: järeldus

Kui olete mõelnud uurida Raspberry Pi ja I2C andurite universumit, võite end šokeerida, kasutades ära riistvara põhitõdesid, kodeerimist, korraldamist, autoriteetsust jne. väike ettevõtmine, see ei kahjusta kunagi välistele allikatele liikumist. Selle meetodi puhul võib olla paar toimingut, mis võivad olla lihtsad, samas kui mõned võivad teid testida, teisaldada. Igal juhul saate oma tee muutes ja moodustades selle veatuks muuta.

Näiteks võite alustada mõttest Gravimeetri prototüübist, et mõõta Maa kohalikku gravitatsioonivälja MMA7455 ja Raspberry Pi abil Pythoni abil. Ülaltoodud ettevõtmises oleme kasutanud põhilisi arvutusi. Disaini põhiprintsiip on mõõta väga väikeseid murdosa muutusi Maa gravitatsioonis 1 g. Nii et saate seda andurit kasutada mitmel erineval viisil. Algoritm on mõõta vertikaalse gravitatsioonivektori muutumiskiirust kõigis kolmes risti suunas, mis tekitab gravitatsioonigradiendi tensori. Seda saab tuletada, kui eristada gravitatsiooniväärtust kahes punktis, mis on eraldatud väikese vertikaalse kaugusega, l ja jagades selle kaugusega. Püüame selle prototüübi toimiva esituse teha varem kui hiljem, konfiguratsioon, kood ja modelleerimine töötavad struktuuri müra ja vibratsiooni analüüsiks. Usume, et teile kõigile meeldib!

Teie lohutuseks on meil YouTube'is lummav video, mis võib teie eksamit aidata. Usaldage seda ettevõtmist ja uurige edasi. Kui võimalus ei koputa, ehitage uks.