Kawalan Gerakan Dengan Raspberry Pi dan LIS3DHTR, Accelerometer 3-Axis, Menggunakan Python: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Kecantikan mengelilingi kita, tetapi biasanya, kita perlu berjalan di taman untuk mengetahuinya. - Rumi

Sebagai kumpulan terpelajar yang sepertinya, kami melaburkan sebahagian besar tenaga kami bekerja sebelum komputer dan telefon bimbit kami. Oleh itu, kita sering membiarkan kesejahteraan kita mengambil ruang istirahat sekunder, tidak pernah benar-benar mencari peluang yang ideal untuk pergi ke gim atau kelas kecergasan dan sebagai peraturan memilih makanan segera daripada pilihan yang lebih bermanfaat. Berita yang menggembirakan adalah sama ada yang anda perlukan hanyalah bantuan dalam penyimpanan rekod atau untuk memantau kemajuan anda, anda boleh menggunakan inovasi hari ini untuk membuat beberapa alat untuk menolong diri sendiri.

Teknologi berkembang dengan cepat. Secara konsisten, kami mendapat beberapa inovasi baru yang akan mengubah dunia dan cara kita belajar di dalamnya. Semasa anda menggunakan PC, pengkodan, dan robot atau hanya suka bermain-main, ada berkat teknologi di luar sana. Raspberry Pi, komputer Linux single board mikro, didedikasikan untuk meningkatkan cara anda belajar dengan teknologi inovatif tetapi juga kunci untuk meningkatkan pembelajaran pendidikan di seluruh dunia. Oleh itu, apakah kemungkinan hasil yang boleh kita lakukan jika kita mempunyai Raspberry Pi dan Accelerometer 3 paksi? Bagaimana kita dapati ini! Dalam tugas ini, kita akan memeriksa pecutan pada 3 paksi tegak lurus, X, Y dan Z menggunakan Raspberry Pi dan LIS3DHTR, pecutan 3 paksi. Oleh itu, kita harus melihat perjalanan ini untuk membuat sistem untuk memeriksa pecutan 3 dimensi atau G-Force.

Langkah 1: Perkakasan Asas yang Kami Memerlukan

Masalahnya kurang bagi kami kerana kami mempunyai banyak barang yang boleh dikerjakan. Walau apa pun, kita tahu bagaimana menyusahkan orang lain untuk mengumpulkan bahagian yang tepat dalam masa yang sempurna dari tempat yang bermanfaat dan yang dipertahankan tidak memperhatikan setiap sen. Oleh itu, kami akan menolong anda. Ikuti yang disertakan untuk mendapatkan senarai bahagian yang lengkap.

1. Raspberry Pi

Langkah awal adalah mendapatkan papan Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah PC berasaskan Linux papan tunggal. PC kecil ini memberikan kekuatan komputasi, digunakan sebagai sebahagian daripada aktiviti gadget, dan operasi mudah seperti spreadsheet, penyediaan kata, pengimbasan web dan e-mel, dan permainan.

2. Perisai I2C untuk Raspberry Pi

Kebimbangan utama Raspberry Pi benar-benar tidak ada ialah port I²C. Oleh itu, penyambung TOUTPI2 I²C memberi anda rasa untuk menggunakan Rasp Pi dengan SETIAP peranti I²C. Ia boleh didapati di Kedai DCUBE

3. Percepatan 3 paksi, LIS3DHTR

LIS3DH adalah akselerometer linier tiga paksi berkekuatan tinggi berkuasa tinggi ultra milik keluarga "nano", dengan output standard antara muka siri I2C / SPI digital. Kami memperoleh sensor ini dari DCUBE Store

4. Menyambung Kabel

Kami memperoleh kabel Sambungan I2C dariDCUBE Store

5. Kabel USB mikro

Yang paling kecil yang membingungkan, namun paling ketat sejauh mana keperluan kuasa adalah Raspberry Pi! Cara termudah untuk menangani adalah dengan menggunakan kabel USB Mikro.

6. Akses Web adalah Keperluan

Anak-anak INTERNET TIDAK PERNAH tidur

Dapatkan Raspberry Pi anda dikaitkan dengan kabel Ethernet (LAN) dan sambungkannya ke penghala rangkaian anda. Elektif, cari penyambung WiFi dan gunakan salah satu port USB untuk menuju ke sistem jauh. Ini keputusan yang tegas, sederhana, sedikit dan buruk!

7. Kabel HDMI / Akses Jauh

Raspberry Pi mempunyai port HDMI yang dapat anda sambungkan secara khusus ke skrin atau TV dengan kabel HDMI. Elektif, anda boleh menggunakan SSH untuk bergaul dengan Raspberry Pi anda dari PC Linux atau Macintosh dari terminal. Begitu juga, PuTTY, emulator terminal sumber terbuka dan bebas seperti alternatif yang baik.

Langkah 2: Menyambungkan Perkakasan

Buat litar mengikut skema yang muncul. Lukiskan rajah dan ambil garis besar dengan tepat. Berfikir lebih penting daripada Pengetahuan.

Sambungan Raspberry Pi dan I2C Shield

Di atas segalanya, ambil Raspberry Pi dan letakkan I2C Shield di atasnya. Tekan Perisai dengan lembut di atas pin GPIO Pi dan kami selesai dengan perkembangan ini semudah pai (lihat gambar).

Sambungan Sensor dan Raspberry Pi

Ambil sensor dan Antaramuka Kabel I2C dengannya. Untuk pengoperasian Kabel ini yang sesuai, ingatlah Output I2C SELALU dikaitkan dengan Input I2C. Perkara yang sama mesti diambil untuk Raspberry Pi dengan pelindung I2C yang terpasang di atasnya pin GPIO.

Kami menyokong penggunaan kabel I2C kerana ia menolak keperluan untuk memeriksa pinout, pengancing, dan ketidakselesaan yang disebabkan oleh sekrup yang paling kecil. Dengan kabel asas lampiran dan main ini, anda dapat mempersembahkan, menukar alat, atau menambahkan lebih banyak alat ke aplikasi dengan berkesan. Ini memudahkan berat kerja hingga tahap yang ketara.

Catatan: Kawat coklat semestinya mengikuti sambungan Ground (GND) antara output satu peranti dan input peranti lain

Rangkaian Web adalah Kunci

Untuk menjayakan usaha kami, kami memerlukan persatuan Internet untuk Raspberry Pi kami. Untuk ini, anda mempunyai pilihan seperti menghubungkan kabel Ethernet (LAN) dengan rangkaian rumah. Lebih jauh lagi, sebagai alternatifnya, kursus yang menolong adalah menggunakan penyambung USB WiFi. Sebagai peraturan untuk ini, anda memerlukan pemandu untuk membuatnya berfungsi. Jadi condong ke arah yang mempunyai Linux dalam keterangan.

Bekalan Kuasa

Pasangkan kabel Micro USB ke soket kuasa Raspberry Pi. Tumbuk dan kami sudah bersedia.

Sambungan ke Skrin

Kita boleh menghubungkan kabel HDMI dengan skrin lain. Dalam beberapa kes, anda harus pergi ke Raspberry Pi tanpa menghubungkannya ke skrin atau anda mungkin perlu melihat beberapa data dari tempat lain. Secara sedar, ada pendekatan inovatif dan bijak dari segi kewangan untuk melakukannya. Salah satunya menggunakan -SSH (login baris perintah jauh). Anda juga boleh menggunakan perisian PUTTY untuk itu. Ini adalah untuk pengguna maju. Jadi perinciannya tidak disertakan di sini.

Langkah 3: Pengekodan Python untuk Raspberry Pi

Kod Python untuk Raspberry Pi dan LIS3DHTR Sensor boleh diakses di GithubRepository kami.

Sebelum meneruskan kod, pastikan anda membaca peraturan yang diberikan dalam arkib Readme dan Siapkan Pi Raspberry anda sesuai dengannya. Ia hanya akan berehat sebentar untuk melakukan semua perkara yang dipertimbangkan.

Accelerometer adalah alat elektromekanik yang akan mengukur daya pecutan. Kekuatan ini mungkin statik, mirip dengan daya tarikan graviti yang berterusan di kaki anda, atau mereka boleh diubah - dibawa dengan menggerakkan atau menggetarkan pecutan.

Yang menyertainya adalah kod python dan anda boleh mengklon dan menyesuaikan kod dengan cara yang anda cenderung.

# Diagihkan dengan lesen kehendak bebas. # Gunakan dengan cara yang anda mahukan, untung atau percuma, dengan syarat ia sesuai dengan lesen karya-karya yang berkaitan. # LIS3DHTR # Kod ini direka bentuk untuk berfungsi dengan Modul Mini LIS3DHTR_I2CS I2C yang tersedia dari dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/lis3dhtr-3-axis-accelerometer-digital-output-motion-sensor-i%C2 % B2c-mini-modul /

import smbus

masa import

# Dapatkan bas I2C

bas = smbus. SMBus (1)

# LIS3DHTR alamat, 0x18 (24)

# Pilih register kawalan1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Mod Power ON, Pemilihan kadar data = 10 Hz # X, Y, Z-Axis enabled bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Alamat LIS3DHTR, 0x18 (24) # Pilih register kawalan4, 0x23 (35) # 0x00 (00) Kemas kini berterusan, Pemilihan skala penuh = +/- 2G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x00)

masa. tidur (0.5)

# LIS3DHTR alamat, 0x18 (24)

# Baca kembali data dari 0x28 (40), 2 bait # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Tukarkan data

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

# LIS3DHTR alamat, 0x18 (24)

# Baca data kembali dari 0x2A (42), 2 bait # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Tukarkan data

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

# LIS3DHTR alamat, 0x18 (24)

# Membaca kembali data dari 0x2C (44), 2 bait # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Tukarkan data

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

# Keluarkan data ke skrin

cetak "Pecutan dalam X-Axis:% d"% xAccl print "Pecutan dalam Y-Axis:% d"% yAccl print "Pecutan dalam Z-Axis:% d"% zAccl

Langkah 4: Kebolehlaksanaan Kod

Muat turun (atau git tarik) kod dari Github dan buka di Raspberry Pi.

Jalankan arahan untuk Menyusun dan Memuat naik kod di terminal dan melihat hasilnya di Skrin. Selang beberapa minit, akan menunjukkan setiap parameternya. Oleh kerana menjamin bahawa semuanya berfungsi dengan mudah, anda boleh melakukan ini dengan berani untuk melakukan usaha yang lebih terkenal.

Langkah 5: Aplikasi dan Ciri

Dicipta oleh STMicroelectronics, LIS3DHTR mempunyai skala penuh yang boleh dipilih pengguna secara dinamik ± 2g / ± 4g / ± 8g / ± 16g dan mampu mengukur pecutan dengan kadar data output dari 1Hz hingga 5kHz. LIS3DHTR sesuai untuk fungsi yang diaktifkan Gerakan dan Free-Fall Detection. Ini mengukur Percepatan Graviti Statik dalam Aplikasi Mendeteksi Kemiringan, dan sebagai tambahan Percepatan Dinamik akan berlaku kerana Gerakan atau Kejutan. Aplikasi lain termasuk seperti Klik / Double Click Recognition, Intelligent Power Saving For Handheld Devices, Pedometer, Display Orientation, Gaming And Virtual Reality Input Devices, Impact Recognition And Logging And Vibration Monitoring And Compensation.

Langkah 6: Kesimpulannya

Percayalah usaha ini mendorong eksperimen lebih lanjut. Sensor I2C ini boleh disesuaikan, sederhana dan boleh didapati secara fenomenal. Oleh kerana ini adalah kerangka kerja yang tidak kekal hingga tahap yang mengagumkan, ada cara menarik untuk meluaskan tugasan ini dan memperbaikinya.

Contohnya, Anda boleh memulakan dengan idea Pedometer menggunakan LIS3DHTR dan Raspberry Pi. Dalam tugas di atas, kami telah menggunakan pengiraan asas. Percepatan dapat menjadi parameter yang relevan untuk menganalisis keputusan berjalan. Anda boleh memeriksa tiga komponen gerakan untuk individu yang bergerak ke hadapan (roll, X), side (pitch, Y) dan vertical (sumbu yaw, Z). Corak khas bagi semua 3 paksi direkodkan. Sekurang-kurangnya 1 paksi akan mempunyai nilai pecutan berkala yang relatif besar. Jadi arah puncak dan algoritma sangat penting. Dengan mengambil kira langkah Parameter (Penapis Digital, Pengesanan Puncak, Jendela Waktu, dan lain-lain) algoritma ini, anda dapat mengenali dan mengira langkah-langkah, serta mengukur jarak, kelajuan, dan-hingga tahap-kalori yang dibakar. Oleh itu, anda dapat menggunakan sensor ini dengan pelbagai cara yang dapat anda pertimbangkan. Kami mempercayai anda semua menyukainya! Kami akan berusaha membuat pedometer ini berfungsi lebih cepat daripada kemudian, konfigurasi, kod, bahagian yang mengira kaedah untuk memisahkan berjalan dan berlari dan Kalori dibakar.

Untuk kesenangan anda, kami mempunyai video menarik di YouTube yang dapat membantu pemeriksaan anda. Percayalah usaha ini mendorong penerokaan lebih lanjut. Terus merenung! Ingatlah untuk mencarinya kerana semakin banyak yang berterusan.