Memantau Pecutan Menggunakan Raspberry Pi dan AIS328DQTR Menggunakan Python: 6 Langkah

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

Pecutan adalah terhad, saya fikir menurut beberapa undang-undang Fizik.- Terry Riley

Cheetah menggunakan percepatan yang luar biasa dan perubahan kelajuan yang cepat ketika mengejar. Makhluk tercepat di darat sekali-sekala menggunakan langkah teratas untuk menangkap mangsa. Makhluk ini mempercepat ini dengan menggunakan kekuatan hampir lima kali lebih banyak daripada yang dimiliki oleh Usain Bolt di tengah larian 100mnya yang memecah rekod.

Pada masa sekarang, individu tidak dapat membayangkan keberadaan mereka tanpa inovasi. Di sekitar kita pelbagai inovasi membantu orang meneruskan keberadaan mereka dengan lebih banyak pemborosan. Raspberry Pi, PC mini papan tunggal, memberikan asas yang murah dan terhormat untuk usaha elektronik dan kemajuan mutakhir seperti IoT, Bandar Pintar, dan Pendidikan Sekolah. Sebagai peminat komputer dan alat, kami telah mengambil langkah yang cukup besar dengan Raspberry Pi dan memilih untuk mencampuradukkan minat kami. Oleh itu, apakah kemungkinan hasil yang boleh kita lakukan jika kita mempunyai Raspberry Pi dan Accelerometer 3 paksi? Dalam tugas ini, kita akan menggabungkan AIS328DQTR, sensor akselerator linear MEMS 3-paksi digital, untuk mengukur pecutan dalam 3 arah, X, Y, dan Z, dengan Raspberry Pi menggunakan Python. Itu patut diteliti.

Langkah 1: Perkakasan yang Kami Memerlukan

Masalahnya kurang bagi kami kerana kami mempunyai banyak perkara yang boleh digunakan untuk bekerja. Walau apa pun, kita tahu betapa menyusahkan orang lain untuk membuang bahagian yang betul pada waktu yang tepat dari tempat yang kuat dan yang dilindungi memberi sedikit perhatian kepada setiap sen. Oleh itu, kami akan menolong anda.

1. Raspberry Pi

Langkah awal adalah mendapatkan papan Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah PC berasaskan Linux yang bersendirian. PC kecil ini memberikan kekuatan dalam mendaftarkan kekuatan, digunakan sebagai latihan elektronik, dan operasi PC seperti hamparan, pemprosesan kata, melayari web, dan e-mel, dan permainan. Anda boleh membelinya di mana-mana kedai elektronik atau hobi.

2. Perisai I2C untuk Raspberry Pi

Kebimbangan utama Raspberry Pi benar-benar tidak ada ialah port I2C. Jadi untuk itu, penyambung TOUTPI2 I2C memberi anda rasa untuk menggunakan Raspberry Pi dengan SETIAP peranti I2C. Ia boleh didapati diDCUBE Store

3. Accelerometer 3-Axis, AIS328DQTR

Milik sensor STMicroelectronics, AIS328DQTR adalah pecutan linear 3-paksi berprestasi tinggi berkuasa rendah ultra dengan output standard SPI antara muka bersiri digital. Kami memperoleh sensor ini dari DCUBE Store

4. Menyambung Kabel

Kami memperoleh kabel Sambungan I2C dari DCUBE Store

5. Kabel USB mikro

Yang paling rendah hati yang bingung, namun paling ketat dengan keperluan kuasa tahap adalah Raspberry Pi! Cara paling mudah untuk menangani rancangan permainan adalah dengan menggunakan kabel USB Mikro. Pin GPIO atau port USB boleh digunakan dengan cara yang sama untuk memberi bekalan kuasa yang mencukupi.

6. Akses Web adalah Keperluan

Dapatkan Raspberry Pi anda dikaitkan dengan kabel Ethernet (LAN) dan hubungkan ke rangkaian anda. Sebaliknya, cari penyambung WiFi dan gunakan salah satu port USB untuk menuju ke rangkaian jauh. Ini keputusan yang tepat, asas, sedikit dan sederhana!

7. Kabel HDMI / Akses Jauh

Raspberry Pi mempunyai port HDMI yang boleh anda hubungkan terutama ke Monitor atau TV dengan kabel HDMI. Elektif, anda boleh menggunakan SSH untuk membawa Raspberry Pi anda dari PC Linux atau Macintosh dari terminal. Juga, PuTTY, emulator terminal sumber terbuka dan bebas terdengar seperti bukan pilihan yang buruk.

Langkah 2: Menyambungkan Perkakasan

Buat litar seperti yang ditunjukkan oleh skema yang muncul. Dalam grafik, anda akan melihat pelbagai bahagian, serpihan kuasa, dan sensor I2C.

Raspberry Pi dan I2C Shield Connection

Yang paling penting, ambil Raspberry Pi dan letakkan I2C Shield di atasnya. Tekan Perisai dengan hati-hati di atas pin GPIO Pi dan kami selesai dengan langkah ini sehalus pai (lihat snap).

Raspberry Pi dan Sensor Connection

Ambil sensor dan Antaramuka kabel I2C dengannya. Untuk pengoperasian kabel ini yang sesuai, sila semak Output I2C SELALU digunakan dengan Input I2C. Perkara yang sama mesti diambil untuk Raspberry Pi dengan pelindung I2C yang dipasang di atas pin GPIO.

Kami mendorong penggunaan kabel I2C kerana ia menolak syarat untuk membongkar pinout, mengamankan, dan mengganggu yang dilakukan walaupun dengan kekacauan yang paling rendah. Dengan kabel hubungan dan permainan yang ketara ini, anda dapat menunjukkan, menukar alat, atau menambahkan lebih banyak alat ke aplikasi yang sesuai. Ini menyokong berat kerja hingga tahap yang sangat besar.

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

Rangkaian Web adalah Kunci

Untuk menjayakan percubaan kami, kami memerlukan sambungan Web untuk Raspberry Pi kami. Untuk ini, anda mempunyai pilihan seperti menghubungkan Ethernet (LAN) bergabung dengan rangkaian rumah. Selain itu, sebagai pilihan, kursus yang menyenangkan adalah dengan menggunakan penyambung USB WiFi. Secara amnya, anda memerlukan pemandu untuk membuatnya berfungsi. Jadi bersandar pada yang menggunakan Linux dalam penggambaran.

Bekalan Kuasa

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

Sambungan ke Skrin

Kita boleh menyambungkan kabel HDMI ke Monitor lain. Kadang-kadang, anda perlu pergi ke Raspberry Pi tanpa menghubungkannya ke skrin atau anda mungkin perlu melihat maklumat dari tempat lain. Mungkin, ada cara kreatif dan pintar secara fisikal untuk menangani semua perkara yang dipertimbangkan. Salah satunya menggunakan - SSH (login baris arahan jauh). Anda juga boleh menggunakan perisian PuTTY untuk itu.

Langkah 3: Pengekodan Python untuk Raspberry Pi

Anda boleh melihat Python Code untuk Raspberry Pi dan AIS328DQTR Sensor di Github Repository 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 berlaku adalah kod python dan anda boleh mengklon dan mengubah 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. # AIS328DQTR # Kod ini direka untuk berfungsi dengan Modul Mini AIS328DQTR_I2CS I2C yang tersedia dari dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digital-output-untuk-automotif-aplikasi-i% C2% B2c-mini-modul /

import smbus

masa import

# Dapatkan bas I2C

bas = smbus. SMBus (1)

# Alamat AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Pilih register kawalan1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Mod Power ON, Pemilihan kadar data = 50Hz # X, Y, Z-Axis enabled bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Alamat AIS328DQTR, 0x18 (24) # Pilih register kawalan4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Kemas kini berterusan, Pemilihan skala penuh = +/- 8G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

masa. tidur (0.5)

# Alamat AIS328DQTR, 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

# Alamat AIS328DQTR, 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

# Alamat AIS328DQTR, 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: Praktikal 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, ia akan menunjukkan setiap parameternya. Dengan jaminan bahawa semuanya berfungsi dengan mudah, anda boleh menggunakan usaha ini setiap hari atau menjadikan usaha ini sebahagian daripada tugas yang jauh lebih besar. Apa sahaja keperluan anda, anda kini mempunyai satu lagi alat pengumpulan anda.

Langkah 5: Aplikasi dan Ciri

Dikeluarkan oleh STMicroelectronics, akselerometer linear berkekuatan tinggi berkekuatan tinggi ultra rendah berkekuatan ultra kepunyaan sensor gerakan. AIS328DQTR sesuai untuk aplikasi seperti Telematika dan Kotak Hitam, Navigasi Kereta Dalam Dash, Pengukuran Kemiringan / Kecondongan, Peranti Anti-Pencurian, Penjimatan Daya Pintar, Pengiktirafan Dampak dan Pembalakan, Pemantauan Getaran dan Pampasan dan Fungsi Diaktifkan Gerakan.

Langkah 6: Kesimpulannya

Sekiranya anda telah mempertimbangkan untuk meneroka alam semesta sensor Raspberry Pi dan I2C, maka anda boleh membuat kejutan dengan menggunakan asas perkakasan, pengekodan, penyusunan, autoritatif, dll. Dalam kaedah ini, mungkin ada beberapa kesalahan yang mungkin mudah, sementara ada yang menguji anda, menggerakkan anda. Walau apa pun, anda boleh membuat jalan dan sempurna dengan mengubah dan membuat formasi anda.

Sebagai contoh, Anda boleh memulakan dengan memikirkan Prototaip Pelacak Tingkah Laku untuk memantau dan menggambarkan pergerakan fizikal dan sikap badan haiwan dengan AIS328DQTR dan Raspberry Pi menggunakan Python. Dalam tugas di atas, kami telah menggunakan perhitungan mendasar dari accelerometer. Protokolnya adalah untuk membuat sistem accelerometer bersama dengan Gyrometer dan GPS, dan algoritma pembelajaran (mesin) yang diawasi (mesin vektor sokongan (SVM)) untuk pengenalan tingkah laku haiwan secara automatik. Ini diikuti dengan pengumpulan pengukuran sensor selari dan penilaian pengukuran dengan menggunakan klasifikasi mesin vektor sokongan (SVM). Gunakan kombinasi pengukuran bebas yang berbeza (duduk, berjalan atau berlari) untuk latihan dan pengesahan untuk menentukan ketahanan prototaip. Kami akan berusaha membuat rendition prototaip ini lebih cepat daripada kemudian, konfigurasi, kod, dan pemodelan berfungsi untuk lebih banyak mod tingkah laku. Kami percaya anda semua menyukainya!

Untuk keselesaan anda, kami mempunyai video menarik di YouTube yang dapat membantu pemeriksaan anda. Percayalah usaha ini mendorong penerokaan lebih lanjut. Mulakan di mana anda berada. Gunakan apa yang anda ada. Lakukan apa yang anda boleh.