Monitor versnelling met behulp van Raspberry Pi en AIS328DQTR met behulp van Python: 6 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Versnelling is beperk, dink ek volgens sommige wette van die fisika.- Terry Riley

'N Jagluiperd gebruik ongelooflike versnelling en vinnige spoedveranderinge wanneer hy jaag. Die vinnigste wesens aan wal gebruik af en toe sy hoogste tempo om prooi te vang. Die wesens word vinnig versnel deur amper vyf keer meer krag aan te wend as die van Usain Bolt te midde van sy rekordloop van 100 m.

In die huidige tyd kan individue hul bestaan nie voorstel sonder innovasie nie. Rondom ons help verskillende innovasies mense om met hul ekstravagansie voort te gaan met hul bestaan. Raspberry Pi, die mini, enkelbord Linux-rekenaar, bied 'n goedkoop en eerbiedige basis vir elektroniese pogings en nuutste vooruitgang soos IoT, Smart Cities en School Education. As rekenaar- en gadgets -aanhangers het ons 'n aansienlike maat geneem met die Raspberry Pi en gekies om ons belangstellings te meng. Wat is die moontlike resultate wat ons kan doen as ons 'n Framboos Pi en 'n 3-as versnellingsmeter in die buurt het? In hierdie taak sal ons AIS328DQTR opneem, 'n digitale 3-as MEMS lineêre versnellingsmeter sensor, om versnelling in 3 rigtings, X, Y en Z te meet, met die Raspberry Pi met behulp van Python. Dit is die moeite werd om na te kyk.

Stap 1: hardeware wat ons benodig

Die kwessies was minder vir ons, aangesien ons 'n groot hoeveelheid goed het om rond te werk. Ons weet in elk geval hoe moeilik dit is vir ander om die regte deel op 'n perfekte tyd weg te neem van die sterk punt, en dit word beskerm met min kennis van elke sent. Ons sal u dus help.

1. Framboos Pi

Die eerste stap was om 'n Raspberry Pi -bord te kry. Die Raspberry Pi is 'n alleenstaande Linux -gebaseerde rekenaar. Hierdie klein rekenaar gee 'n groot indruk in die registrasie van krag, wat as elektroniese oefeninge gebruik word, en rekenaarbedrywighede soos sigblaaie, woordverwerking, webblaai en e -pos en speletjies. U kan dit by enige elektronika- of stokperdjiewinkel koop.

2. I2C -skild vir Framboos Pi

Die primêre bekommernis dat die Raspberry Pi werklik afwesig is, is 'n I2C -poort. Die TOUTPI2 I2C -aansluiting gee u die rede om Raspberry Pi te gebruik met enige van die I2C -toestelle. Dit is beskikbaar in DCUBE Store

3. 3-as versnellingsmeter, AIS328DQTR

Behalwe die STMicroelectronics-bewegingsensors, is die AIS328DQTR 'n ultra-lae-krag hoëprestasie 3-as lineêre versnellingsmeter met 'n digitale seriële koppelvlak SPI-standaarduitset. Ons het hierdie sensor by DCUBE Store aangeskaf

4. Aansluitkabel

Ons het die I2C -aansluitkabel by DCUBE Store aangeskaf

5. Mikro -USB -kabel

Die Raspberry Pi is die mees beskeie, maar tog die strengste in die behoefte aan krag: Die maklikste manier om die spelplan te hanteer, is deur die gebruik van die mikro -USB -kabel. GPIO -penne of USB -poorte kan op dieselfde manier gebruik word om genoeg krag te gee.

6. Webtoegang is 'n behoefte

Verbind u Raspberry Pi met 'n Ethernet -kabel (LAN) en koppel dit aan u netwerk. Aan die ander kant, soek na 'n WiFi -aansluiting en gebruik een van die USB -poorte om na die afgeleë netwerk te kom. Dit is 'n skerp besluit, fundamenteel, min en eenvoudig!

7. HDMI -kabel/afstandtoegang

Die Raspberry Pi het 'n HDMI -poort wat u veral met 'n HDMI -kabel op 'n monitor of TV kan koppel. Verkieslik, u kan SSH gebruik om u Raspberry Pi van 'n Linux -rekenaar of Macintosh van die terminale af te haal. PuTTY, 'n gratis en open-source terminale emulator, klink ook na 'n slegte keuse.

Stap 2: Koppel die hardeware aan

Maak die stroombaan soos aangedui deur die skematiese voorstelling. In die grafiek sien u die verskillende dele, kragfragmente en I2C -sensor.

Raspberry Pi en I2C Shield Connection

Die belangrikste is, neem die Raspberry Pi en sien die I2C Shield daarop. Druk die skild versigtig oor die GPIO -penne van Pi, en ons is klaar met hierdie stap so eenvoudig soos tert (sien die snap).

Framboos Pi en sensorverbinding

Neem die sensor en koppel die I2C -kabel daarmee. Lees die I2C -uitvoer altyd met die I2C -ingang vir die geskikte werking van hierdie kabel. Dieselfde moet geneem word vir die Raspberry Pi met die I2C -skild gemonteer oor die GPIO -penne.

Ons moedig die gebruik van die I2C -kabel aan, aangesien dit die vereiste vir ontleding van pinouts, beveiliging en moeite wat selfs deur die nederigste gemors ontken word, ontken. Met hierdie aansienlike assosiasie en speelkabel, kan u voorwerpe voorstel, uitruil of meer toestelle byvoeg by 'n geskikte toepassing. Dit ondersteun die werkgewig tot 'n enorme vlak.

Let wel: Die bruin draad behoort betroubaar die grondverbinding (GND) tussen die uitset van een toestel en die ingang van 'n ander toestel te volg

Webnetwerk is die sleutel

Om ons poging te wen, benodig ons 'n webverbinding vir ons Raspberry Pi. Hiervoor het u opsies soos om 'n Ethernet (LAN) verbinding met die tuisnetwerk aan te sluit. Boonop is dit 'n aangename kursus om 'n WiFi -USB -aansluiting te gebruik. Oor die algemeen benodig u 'n bestuurder om dit te laat werk. Leun dus na die een met Linux in die voorstelling.

Kragtoevoer

Koppel die mikro -USB -kabel in die kragaansluiting van die Raspberry Pi. Maak vas en ons is gereed.

Koppel aan skerm

Ons kan die HDMI -kabel aan 'n ander monitor koppel. Soms moet u by 'n Raspberry Pi kom sonder om dit op 'n skerm te koppel, of u moet inligting daaroor van elders sien. Daar is moontlik kreatiewe en fiskaal slim maniere om alles in ag te neem. Een daarvan gebruik SSH (afstandsbedienings op die opdraglyn). U kan ook die PuTTY -sagteware daarvoor gebruik.

Stap 3: Python -kodering vir Framboos Pi

U kan die Python -kode vir die Raspberry Pi en AIS328DQTR -sensor in ons Github -bewaarplek sien.

Voordat u met die kode gaan, moet u die reëls wat in die Readme -argief gegee word, lees en die Raspberry Pi daarvolgens opstel. Dit sal net 'n oomblik rus om alles in ag te neem.

'N Versnellingsmeter is 'n elektromeganiese apparaat wat versnellingskragte kan meet. Hierdie kragte kan staties wees, soortgelyk aan die konstante swaartekrag wat aan u voete trek, of dit kan veranderbaar wees - veroorsaak deur die versnelling van die versnellingsmeter.

Die python -kode is die enigste, en u kan die kode kloon en verander op enige manier waarheen u neig.

# Versprei met 'n vrywillige lisensie.# Gebruik dit op enige manier wat u wil, wins of gratis, mits dit in die lisensies van die gepaardgaande werke pas. # AIS328DQTR # Hierdie kode is ontwerp om te werk met die AIS328DQTR_I2CS I2C Mini Module beskikbaar by dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digital-output-for-automotive-applications-i%C2%B2c-mini-module/

invoer smbus

invoer tyd

# Kry I2C -bus

bus = smbus. SMBus (1)

# AIS328DQTR adres, 0x18 (24)

# Kies kontroleregister1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Inskakelmodus, datatempo-seleksie = 50Hz # X, Y, Z-as-geaktiveerde bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # AIS328DQTR-adres, 0x18 (24) # Kies kontroleregister4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Deurlopende opdatering, volskaalse seleksie = +/- 8G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

tyd. slaap (0,5)

# AIS328DQTR -adres, 0x18 (24)

# Lees data terug van 0x28 (40), 2 grepe # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Skakel die data om

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

# AIS328DQTR adres, 0x18 (24)

# Lees data terug van 0x2A (42), 2 grepe # Y-as LSB, Y-as MSB-data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Skakel die data om

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

# AIS328DQTR adres, 0x18 (24)

# Lees data terug van 0x2C (44), 2 grepe # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Skakel die data om

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

# Uitset data na die skerm

print "Versnelling in X-as: %d" %xAccl druk "Versnelling in Y-as: %d" %yAccl druk "Versnelling in Z-as: %d" %zAccl

Stap 4: Die praktiese van die kode

Laai die kode van Github af (of trek dit af) en maak dit oop in die Raspberry Pi.

Voer die opdragte uit om die kode in die terminale op te stel en op te laai en sien die opbrengs op die skerm. Na 'n paar minute sal dit elk van die parameters vertoon. Na die waarborg dat alles moeiteloos werk, kan u hierdie onderneming elke dag gebruik of hierdie onderneming 'n klein deel van 'n veel groter taak maak. Wat ook al u behoeftes, u het nou nog 'n kontras in u opbou.

Stap 5: Toepassings en funksies

Vervaardig deur STMicroelectronics, ultra kompakte lae-krag hoëprestasie 3-assige lineêre versnellingsmeter wat aan die bewegingsensors behoort. Die AIS328DQTR is geskik vir toepassings soos telematika en swart bokse, in-dash-motornavigasie, kantel- / hellingsmeting, diefstalbestrydingsapparaat, intelligente kragbesparing, impakherkenning en logging, trillingsmonitering en kompensasie en bewegings geaktiveerde funksies.

Stap 6: Gevolgtrekking

As u oorweeg het om die heelal van die Raspberry Pi- en I2C -sensors te verken, kan u uself skok deur gebruik te maak van die basiese beginsels van hardeware, kodering, rangskikking, gesaghebbend, ens. In hierdie metode kan daar 'n paar boodskappe wees wat kan eenvoudig wees, terwyl sommige u kan toets, u kan laat beweeg. U kan in elk geval 'n manier maak en dit sonder probleme deur u te verander en 'n formasie te maak.

U kan byvoorbeeld begin met die gedagte aan 'n prototipe vir gedragsopsporing om die fisiese bewegings en liggaamshoudings van diere te monitor en uit te beeld met AIS328DQTR en Framboos Pi met behulp van Python. In die bogenoemde taak het ons basiese berekeninge van 'n versnellingsmeter gebruik. Die protokol is om 'n versnellingsmeter saam met enige Gyrometer en 'n GPS en 'n algoritme (masjienleer) onder leiding (ondersteuningsvektormasjien (SVM)) vir outomatiese gedragsidentifikasie van diere te skep. Dit word gevolg deur die versameling van parallelle sensormetings en evaluering van die metings deur gebruik te maak van ondersteuningsvektormasjien (SVM) klassifikasie. Gebruik verskillende kombinasies van onafhanklike metings (sit, loop of hardloop) vir opleiding en validering om die robuustheid van die prototipe te bepaal. Ons sal probeer om hierdie prototipe vroeër as later 'n werkende weergawe te maak, maar die konfigurasie, die kode en die modellering werk vir meer gedragswyses. Ons glo dat almal daarvan hou!

Vir u gemak het ons 'n bekoorlike video op YouTube wat u ondersoek kan help. Vertrou hierdie poging motiveer verdere verkenning. Begin waar jy is. Gebruik wat jy het. Doen wat jy kan.