Praćenje varijacija ubrzanja s Raspberry Pi i MMA7455 pomoću Pythona: 6 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Nisam se spotaknuo, testirao sam gravitaciju. Još uvijek radi…

Prikaz ubrzavajućeg svemirskog šatla pojasnio je da bi sat na najvišoj točki shuttlea odabrao brže od onog u bazi zbog širenja gravitacijskog vremena. Neki su tvrdili da bi ubrzanje na brodu bilo jednako za oba sata, pa bi trebali otkucavati istom brzinom. Razmislite malo o tome.

Misli, motivacija, pa čak i smjernice mogu potjecati s bilo kojeg mjesta-međutim, kad je vaša pozornost usmjerena na inovacije, dobivaju doprinos pojedinaca koji se koncentriraju na to. Raspberry Pi, mini, single board Linux PC, nudi jedinstvene poduhvate i majstorske savjete o dogovaranju, programiranju i elektronici. Budući da smo proizvođači vodiča za Raspberry Pi i uređaje, imamo priliku programirati, petljati i stvarati zadivljujuće stvari s kompjuterskim znanostima i elektronikom. U posljednje smo vrijeme imali radost snimiti zadatak pomoću mjerača ubrzanja, a misli o tome što biste mogli učiniti s ovim gadgetom zaista su cool. Stoga ćemo u ovaj zadatak ugraditi MMA7455, troosni digitalni senzor akcelerometra za mjerenje ubrzanja u 3 dimenzije, X, Y i Z, s Raspberry Pi pomoću Pythona. Da vidimo isplati li se.

Korak 1: Potreban nam je hardver

Znamo koliko može biti problematično pokušati i uzeti nakon, a da ne znamo koje dijelove nabaviti, odakle dogovoriti i koliko će sve unaprijed koštati. Dakle, mi smo za vas obavili sav taj posao. Kad sve dijelove izravnate na kvadrat, trebalo bi biti lako napraviti ovaj zadatak. Nakon toga potražite potpuni popis dijelova.

1. Malina Pi

Prvi korak bio je dobivanje Raspberry Pi ploče. Raspberry Pi je osobno računalo temeljeno na Linuxu. Ovo malo računalo ima veliki utjecaj na registriranje snage, koje se koristi kao dio elektroničkih vježbi, te na računalnim operacijama poput proračunskih tablica, obrade teksta, pregledavanja weba i e -pošte te igara. Možete ga kupiti u bilo kojoj trgovini elektronike ili hobista.

2. I2C štit za Raspberry Pi

Primarna briga da Raspberry Pi uistinu nedostaje je I2C port. Dakle, za to vam TOUTPI2 I2C konektor daje smisao koristiti Raspberry Pi s BILO KIM I2C uređajima. Dostupno je u trgovini DCUBE

3. Troosni akcelerometar, MMA7455

Proizveden od tvrtke Freescale Semiconductor, Inc., troosni digitalni akcelerometar MMA7455 s tri osi male je snage, manje obrađen senzor prikladan za mjerenje ubrzanja po osi X, Y i Z. Ovaj smo senzor dobili od DCUBE Store -a

4. Spojni kabel

I2C spojni kabel nabavljeni smo izDCUBE trgovine

5. Mikro USB kabel

Najmanji zaplet, međutim, najstroži u pogledu potrebe za energijom je Raspberry Pi! Najviše propisan i najmanje zahtjevan pristup upravljanju strategijom je korištenje Micro USB kabela. Napredniji i specijalizirani način je davanje energije posebno putem GPIO ili USB priključaka.

6. Podrška za umrežavanje

Povežite svoj Raspberry Pi s Ethernet (LAN) kabelom i povežite ga s kućnom mrežom. S druge strane, potražite WiFi priključak i upotrijebite jedan od USB priključaka za pristup udaljenoj mreži. To je oštra odluka, temeljna, mala i jednostavna!

7. HDMI kabel/daljinski pristup

Raspberry Pi ima HDMI priključak koji možete spojiti posebno na zaslon ili televizor pomoću HDMI kabela. Izborno, možete koristiti SSH za uspostavljanje s vašim Raspberry Pi s Linux računala ili Mac računala s terminala. Slično, PuTTY, besplatni terminalski emulator otvorenog koda zvuči kao pametna misao.

Korak 2: Povezivanje hardvera

Napravite krug kako je prikazano na prikazanoj shemi. Na shemi ćete vidjeti spojeve različitih komponenti elektronike, spojne žice, kabele za napajanje i I2C senzor.

Veza Raspberry Pi i I2C Shield

Od prve važnosti uzmite Raspberry Pi i uočite I2C Shield na njemu. Lijepo pritisnite Shield preko GPIO pinova Pi i završili smo s ovom progresijom lako poput pite (pogledajte snimku).

Povezivanje Raspberry Pi i senzora

Uzmite senzor i povežite I2C kabel sa sobom. Za prikladan rad ovog kabela, molimo pregledajte I2C izlaz UVIJEK zauzet sa I2C ulazom. Isto se mora uzeti i za Raspberry Pi sa I2C štitom postavljenim preko GPIO pinova.

Preporučujemo uporabu I2C kabela jer poništava zahtjev za seciranjem isječaka, osiguranjem i gnjavažom koju postiže čak i najskromniji nered. S ovim značajnim kabelom za povezivanje i reprodukciju možete predstaviti, zamijeniti izvore ili dodati više gadgeta u odgovarajuću aplikaciju. To podržava radnu težinu do ogromne razine.

Napomena: Smeđa žica trebala bi pouzdano proći nakon uzemljenja (GND) veze između izlaza jednog uređaja i ulaza drugog uređaja

Pristup internetu je ključ

Kako bi naš pokušaj pobijedio, potrebna nam je internetska veza za naš Raspberry Pi. U tu svrhu imate alternative poput povezivanja Ethernet (LAN) spoja s kućnom mrežom. Također, kao alternativa, zadovoljavajući tečaj je korištenje WiFi USB priključka. Općenito govoreći, za to vam je potreban vozač. Zato krenite prema onom s Linuxom u ocrtavanju.

Napajanje

Priključite mikro USB kabel u utičnicu za napajanje Raspberry Pi. Okreni se i spremni smo.

Spajanje na zaslon

Možemo imati HDMI kabel spojen na drugi monitor/TV. Ponekad morate doći do Raspberry Pi -a bez povezivanja s zaslonom ili ćete možda morati pogledati podatke s drugog mjesta. Moguće je da postoje kreativni i fiskalno pametni načini rješavanja svih stvari koje se razmatraju. Jedan od njih koristi - SSH (udaljena prijava u naredbeni redak). Za to možete koristiti i softver PuTTY.

Korak 3: Python kodiranje za Raspberry Pi

Python kôd za senzor Raspberry Pi i MMA7455 možete vidjeti u našem GithubRepositoriju.

Prije nego nastavite s kodom, jamčite da ste pročitali standarde navedene u Readme kronici i postavili Raspberry Pi kako je navedeno. S obzirom na trenutne okolnosti, bit će jednostavno olakšanje na minutu.

Akcelerometar je elektromehanički uređaj koji će mjeriti sile ubrzanja. Te bi moći mogle biti statične, slične stalnoj sili gravitacije koja vuče vaša stopala, ili bi se mogle mijenjati - uzrokovane pomicanjem ili vibriranjem akcelerometra.

Nastavak je python kod i možete ga klonirati i promijeniti na bilo koji način prema kojem se nagnete.

# Distribuirano s licencom slobodne volje.# Koristite ga kako god želite, profitno ili besplatno, pod uvjetom da se uklapa u licence povezanih djela. # MMA7455L # Ovaj kôd je dizajniran za rad s MMA7455L_I2CS I2C mini modulom dostupnim na dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 %B2c-mini-modul/

uvoz smbus

vrijeme uvoza

# Nabavite I2C autobus

sabirnica = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L adresa, 0x1D (16)

# Odaberite upravljački registar načina rada, 0x16 (22) # 0x01 (01) Način mjerenja, +/- 8g sabirnice.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

vrijeme.spavanje (0,5)

# MMA7455L adresa, 0x1D (16)

# Pročitajte podatke natrag iz 0x00 (00), 6 bajtova # 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)

# Pretvorite podatke u 10-bitne

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

# Izlažite podatke na zaslon

ispis "Ubrzanje u osi X: %d" %xAccl ispis "Ubrzanje u osi Y: %d" %yAccl ispis "Ubrzanje u osi Z: %d" %zAccl

Korak 4: Praktičnost Kodeksa

Preuzmite (ili git povucite) kôd s Githuba i otvorite ga u Raspberry Pi.

Pokrenite naredbe za sastavljanje i prijenos koda u terminalu i pogledajte prinos na ekranu. Nakon nekoliko minuta prikazat će se svaki od parametara. Nakon što ste osigurali da sve funkcionira jednostavno, možete koristiti ovo lutanje svaki dan ili učiniti ovo lutanje malim dijelom mnogo istaknutijeg zadatka. Bez obzira na vaše potrebe, sada imate još jednu mogućnost za okupljanje.

Korak 5: Aplikacije i značajke

MMA7455, proizvođača Freescale Semiconductor, troosni digitalni akcelerometar male snage, male snage, može se koristiti za promjene podataka senzora, orijentaciju proizvoda i otkrivanje gesta. Savršen je za aplikacije kao što su mobilni telefon/PMP/PDA: otkrivanje orijentacije (portretno/pejzažno), stabilnost slike, pomicanje teksta, biranje pokretom, dodir za isključivanje zvuka, prijenosno računalo: zaštita od krađe, igre: otkrivanje pokreta, automatsko buđenje/ Spavanje za nisku potrošnju energije i digitalni fotoaparat: Stabilnost slike.

Korak 6: Zaključak

Ako ste razmišljali istražiti svemir Raspberry Pi i I2C senzora, tada se možete šokirati koristeći se hardverskim osnovama, kodiranjem, uređivanjem, mjerodavnim itd. Kada pokušavate biti kreativniji u svom mali pothvat, nikad ne šteti odlasku na vanjske izvore. U ovoj metodi može postojati nekoliko zadataka koji mogu biti jednostavni, dok vas neki mogu testirati, pomaknuti. U svakom slučaju, možete napraviti put i biti besprijekoran mijenjajući i stvarajući svoju formaciju.

Na primjer, možete početi s razmišljanjem o prototipu gravimetra za mjerenje lokalnog gravitacijskog polja Zemlje s MMA7455 i Raspberry Pi pomoću Pythona. U gore navedenom pothvatu koristili smo temeljna izračunavanja. Osnovno načelo dizajna je mjerenje vrlo sitnih frakcijskih promjena unutar Zemljine teže od 1 g. Stoga biste ovaj senzor mogli koristiti na različite načine. Algoritam treba mjeriti brzinu promjene vertikalnog vektora gravitacije u sva tri okomita smjera uzrokujući tenzor gradijenta gravitacije. Može se zaključiti razlikovanjem vrijednosti gravitacije u dvije točke odvojene malim okomitim razmakom, l, i dijeljenjem s tom udaljenošću. Pokušat ćemo prije ili kasnije izvršiti radnu izvedbu ovog prototipa, a konfiguracija, kôd i modeliranje rade za analizu strukturne buke i vibracija. Vjerujemo da se svima vama sviđa!

Za vašu utjehu, na YouTubeu imamo očaravajući video zapis koji bi vam mogao pomoći pri pregledu. Vjerujte da će ovaj poduhvat usmjeriti daljnju istragu. Ako vam prilika ne pokuca, sagradite vrata.