Menjejaki Variasi Pecutan Dengan Raspberry Pi dan MMA7455 Menggunakan Python: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Saya tidak melakukan perjalanan, saya menguji graviti. Ia masih berfungsi …

Perwakilan pesawat ruang angkasa yang mempercepat menjelaskan bahawa jam di titik tertinggi ulang-alik akan memilih lebih cepat daripada jam di pangkalan kerana pengembangan masa graviti. Ada yang berpendapat bahawa mempercepat di dalam pesawat ulang-alik akan sama untuk kedua-dua jam, jadi mereka harus menandakan pada kadar yang sama. Berfikirlah.

Pikiran, motivasi, dan bahkan garis panduan dapat berasal dari mana saja-namun ketika perhatian anda pada inovasi, ia mendapat sumbangan dari individu yang memusatkan perhatian pada hal itu. Raspberry Pi, PC mini papan tunggal, menawarkan usaha unik dan nasihat utama mengenai usaha mengatur, pengaturcaraan, dan elektronik. Dengan menjadi Raspberry Pi dan pembuat tutorial peranti, kita mendapat peluang untuk memprogram dan bermain-main dan membuat perkara yang menakjubkan dengan sains komputer dan elektronik. Kami akhir-akhir ini merasa senang menikmati tugas menggunakan akselerometer dan pemikiran di sebalik apa yang dapat anda lakukan dengan alat ini benar-benar keren. Oleh itu, dalam tugas ini, kami akan menggabungkan MMA7455, sensor akselerometer Digital 3 paksi, untuk mengukur pecutan dalam 3 dimensi, X, Y, dan Z, dengan Raspberry Pi menggunakan Python. Mari kita lihat apakah ia membuahkan hasil.

Langkah 1: Perkakasan yang Kami Memerlukan

Kami tahu betapa menyusahkannya untuk dicuba dan diambil tanpa mengetahui bahagian mana yang harus didapatkan, dari mana mengaturnya, dan berapa biaya semuanya. Oleh itu, kami telah melakukan semua yang sesuai untuk anda. Sebaik sahaja anda mempunyai bahagian-bahagiannya semua, saya harus melakukan tugas ini. Ikuti usaha untuk mendapatkan senarai bahagian yang lengkap.

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 di Kedai DCUBE

3. Percepatan 3-Paksi, MMA7455

Dihasilkan oleh Freescale Semiconductor, Inc., MMA7455 3-Axis Digital Accelerometer adalah daya rendah, sensor mesin skala kecil yang sesuai untuk mengukur pecutan sepanjang paksi X, Y, dan Z-nya. Kami memperoleh sensor ini dari DCUBE Store

4. Menyambung Kabel

Kami memperoleh kabel Sambungan I2C dariDCUBE Store

5. Kabel USB mikro

Terlibat sedikit, bagaimanapun, yang paling ketat mengenai keperluan kuasa adalah Raspberry Pi! Pendekatan yang paling tepat dan paling sukar untuk menguruskan strategi adalah dengan menggunakan kabel USB Mikro. Jalan yang lebih maju dan khusus adalah memberi kuasa secara khusus melalui port GPIO atau USB.

6. Sokongan Rangkaian

Sambungkan Raspberry Pi anda dengan kabel Ethernet (LAN) dan hubungkan ke rangkaian rumah 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 dapat anda hubungkan terutamanya ke Skrin atau TV dengan kabel HDMI. Elektif, anda boleh menggunakan SSH untuk membuat dengan Raspberry Pi anda dari PC Linux atau Mac dari terminal. Begitu juga, PuTTY, emulator terminal sumber terbuka dan bebas seperti pemikiran pintar.

Langkah 2: Menyambungkan Perkakasan

Buat litar seperti yang ditunjukkan oleh skema yang muncul. Dalam skema, anda akan melihat sambungan pelbagai komponen elektronik, wayar penyambung, kabel kuasa, dan sensor I2C.

Raspberry Pi dan I2C Shield Connection

Oleh itu, ambil Raspberry Pi dan letakkan I2C Shield di atasnya. Tekan Perisai dengan baik di atas pin GPIO Pi dan kami selesai dengan kemajuan ini semudah pai (lihat gambar).

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 mengesyorkan penggunaan kabel I2C kerana ia meniadakan 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 boleh dipercayai setelah sambungan Ground (GND) antara output satu peranti dan input peranti lain

Akses Internet adalah Kunci

Untuk menjayakan usaha kami, kami memerlukan sambungan Internet untuk Raspberry Pi kami. Untuk ini, anda mempunyai alternatif seperti menghubungkan Ethernet (LAN) bergabung dengan rangkaian rumah. Sebagai alternatif, kursus yang memuaskan adalah menggunakan penyambung USB WiFi. Pada amnya, anda memerlukan pemandu untuk membuatnya berfungsi. Jadi condong ke arah yang mempunyai Linux dalam persempadanan.

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 / TV 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 dapat melihat Python Code untuk Raspberry Pi dan MMA7455 Sensor di GithubRepository kami.

Sebelum meneruskan kod tersebut, jamin anda membaca standard yang diberikan dalam catatan Readme dan Siapkan Pi Raspberry anda seperti yang ditunjukkan di dalamnya. Ia hanya akan melegakan satu minit untuk dilakukan memandangkan keadaan semasa.

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. # MMA7455L # Kod ini dirancang untuk berfungsi dengan Modul Mini MMA7455L_I2CS I2C yang tersedia dari dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 % B2c-mini-modul /

import smbus

masa import

# Dapatkan bas I2C

bas = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L alamat, 0x1D (16)

# Pilih daftar kawalan mod, 0x16 (22) # 0x01 (01) Mod Pengukuran, +/- 8g bas.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

masa. tidur (0.5)

# MMA7455L alamat, 0x1D (16)

# Membaca kembali data dari 0x00 (00), 6 bait # X-Axis LSB, X-Axis MSB, Y-Axis LSB, Y-Axis MSB, Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data = bus.read_i2c_block_data (0x1D, 0x00, 6)

# Tukar data menjadi 10-bit

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

# 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 memaparkan setiap parameternya. Untuk memastikan semuanya berjalan dengan mudah, anda dapat memanfaatkan pengembaraan ini setiap hari atau menjadikan pengembaraan ini sebagai sebahagian daripada tugas yang jauh lebih menonjol. Apa sahaja keperluan anda, anda kini mempunyai satu lagi peralatan dalam perhimpunan anda.

Langkah 5: Aplikasi dan Ciri

MMA7455, yang dihasilkan oleh Freescale Semiconductor, sebuah akselerometer digital berkinerja tinggi berprestasi tinggi berdaya rendah dapat digunakan untuk Perubahan Data Sensor, Orientasi Produk, dan Pengesanan Gerakan. Ia sangat sesuai untuk aplikasi seperti Telefon Bimbit / PMP / PDA: Pengesanan Orientasi (Potret / Landskap), Kestabilan Imej, Tatal Teks, Motion Dialing, Ketuk untuk Membungkam, PC Komputer: Anti-Pencurian, Permainan: Pengesanan Gerak, Auto-Bangun / Tidur Untuk Penggunaan Tenaga Rendah dan Kamera Masih Digital: Kestabilan Imej.

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. Semasa anda berusaha untuk lebih kreatif dalam usaha kecil, tidak ada salahnya beralih ke sumber luar. 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 Gravimeter untuk mengukur Medan Graviti Tempatan Bumi dengan MMA7455 dan Raspberry Pi menggunakan Python. Dalam usaha di atas, kami telah menggunakan pengiraan asas. Prinsip asas reka bentuk adalah mengukur perubahan pecahan yang sangat kecil dalam graviti Bumi 1 g. Oleh itu, anda dapat menggunakan sensor ini dengan pelbagai cara yang dapat anda pertimbangkan. Algoritma adalah untuk mengukur kadar perubahan vektor graviti menegak dalam ketiga arah tegak lurus sehingga menimbulkan tensor kecerunan graviti. Ia dapat disimpulkan dengan membezakan nilai graviti pada dua titik yang dipisahkan oleh jarak menegak kecil, l, dan membahagi dengan jarak ini. Kami akan berusaha untuk membuat pengerjaan prototaip ini lebih cepat daripada kemudian, konfigurasi, kod, dan pemodelan berfungsi untuk analisis bunyi dan getaran yang ditanggung oleh struktur. Kami percaya anda semua menyukainya!

Untuk kesenangan anda, kami mempunyai video yang memikat di YouTubew yang dapat membantu pemeriksaan anda. Percayalah usaha ini menyiasat lebih lanjut. Sekiranya peluang tidak mengetuk, bina pintu.