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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Nisam se spotaknuo, testirao sam gravitaciju. I dalje radi…

Prikaz ubrzavajućeg svemirskog šatla pojasnio je da bi sat na najvišoj tački šatla odabrao brže od onog u bazi zbog širenja gravitacionog vremena. Neki su tvrdili da bi ubrzanje na brodu bilo isto 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, kada je vaša pažnja usmjerena na inovacije, dobivaju doprinos pojedinaca koji se koncentriraju na to. Raspberry Pi, mini, single board Linux PC, nudi jedinstvene poduhvate i majstorske savjete u organizaciji, programiranju i elektronici. S obzirom na to da smo proizvođači vodiča za Raspberry Pi i uređaje, dobijamo priliku da programiramo, petljamo i stvaramo zapanjujuće stvari sa kompjuterskim naukama i elektronikom. Odnedavno smo imali radost snimiti zadatak pomoću akcelerometra i misli iza onoga što biste mogli učiniti s ovim gadžetom su zaista kul. Stoga ćemo u ovaj zadatak ugraditi MMA7455, troosni digitalni senzor akcelerometra za mjerenje ubrzanja u 3 dimenzije, X, Y i Z, s Raspberry Pi-om pomoću Pythona. Da vidimo isplati li se.

Korak 1: Potreban nam je hardver

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

1. Malina Pi

Prvi korak je bio dobivanje Raspberry Pi ploče. Raspberry Pi je samotni PC baziran na Linux računaru. Ovaj mali računar ima veliki značaj u registrovanju snage, koji se koristi kao dio elektroničke vježbe, i operacijama na računaru kao što su tabele, obrada teksta, surfovanje internetom i e -pošta i igre. Možete ga kupiti u bilo kojoj trgovini elektronike ili hobista.

2. I2C štit za Raspberry Pi

Primarna briga da Raspberry Pi zaista nedostaje je I2C port. Dakle, za to vam TOUTPI2 I2C konektor daje smisao da koristite Raspberry Pi sa BILO KIM I2C uređajima. Dostupno je u DCUBE Store -u

3. Troosni akcelerometar, MMA7455

Proizveden od Freescale Semiconductor, Inc., troosni digitalni akcelerometar MMA7455 troosnog je mjenjača male snage, manje veličine, prilagođen za mjerenje ubrzanja po osi X, Y i Z. Ovaj senzor smo dobili od DCUBE Store -a

4. Priključni kabel

I2C spojni kabel nabavljeni smo odDCUBE Store

5. Mikro USB kabl

Najmanji zaplet, međutim, najstroži u pogledu potrebe za energijom je Raspberry Pi! Najviše propisan i najmanje zahtjevan pristup upravljanju strategijom je upotreba mikro USB kabela. Napredniji i specijaliziraniji način je napajanje posebno putem GPIO ili USB priključaka.

6. Podrška za umrežavanje

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

7. HDMI kabl/daljinski pristup

Raspberry Pi ima HDMI port koji možete povezati posebno sa ekranom ili televizorom pomoću HDMI kabla. Izborno, možete koristiti SSH za uspostavljanje sa vašim Raspberry Pi -om sa Linux računara ili Mac -a sa 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 veze različitih komponenti elektronike, spojne žice, kablove 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 kao pita (pogledajte snimku).

Povezivanje Raspberry Pi i senzora

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

Preporučujemo upotrebu I2C kabela jer negira zahtjev za seciranjem pinouta, osiguranjem i gnjavažom koju postižu čak i najskromniji neredi. S ovim značajnim kablom za povezivanje i reprodukciju možete predstaviti, zamijeniti izvore ili dodati više gadžeta u odgovarajuću aplikaciju. Ovo podržava radnu težinu do ogromnog nivoa.

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

Pristup internetu je ključ

Da bi naš poduhvat 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 kurs je korištenje WiFi USB konektora. Uopšteno govoreći, ovo predstavlja potrebu za upravljačkim programom. Zato krenite prema onom s Linuxom u ocrtavanju.

Napajanje

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

Povezivanje sa ekranom

Možemo imati HDMI kabel spojen na drugi monitor/TV. Ponekad morate doći do Raspberry Pi -a bez povezivanja s ekranom ili ćete možda morati pogledati informacije s njega 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 na komandnu liniju). Za to možete koristiti i softver PuTTY.

Korak 3: Python kodiranje za Raspberry Pi

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

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

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

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

# Distribuira se sa slobodnom voljom licence.# Koristite ga kako god želite, profitno ili besplatno, pod uvjetom da se uklapa u licence povezanih djela. # MMA7455L # Ovaj kod 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/

import smbus

vreme uvoza

# Nabavite I2C autobus

sabirnica = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L adresa, 0x1D (16)

# Odaberite kontrolni 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)

# Očitavanje podataka iz 0x00 (00), 6 bajtova # X-Axis LSB, X-Axis MSB, Y-Axis LSB, Y-Axis MSB, Z-Axis LSB, Z-Axis MSB podaci = 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 ekran

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 kompajliranje i postavljanje koda u terminal i pogledajte prinos na ekranu. Nakon nekoliko minuta, prikazat će se svaki od parametara. Nakon što ćete osigurati da sve funkcionira lako, 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, proizveden od Freescale Semiconductor, troosni digitalni akcelerometar male snage visokih performansi male snage može se koristiti za promjene podataka senzora, orijentaciju proizvoda i otkrivanje pokreta. 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 o istraživanju svemira Raspberry Pi i I2C senzora, tada se možete šokirati koristeći se hardverskim osnovama, kodiranjem, uređivanjem, mjerodavnim itd. Kada pokušavate biti kreativniji u svom mali poduhvat, nikada ne šteti prelasku 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 način i biti besprijekoran promjenom i stvaranjem vlastite formacije.

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 poduhvatu koristili smo fundamentalna izračunavanja. Osnovni princip dizajna je mjerenje vrlo sitnih frakcijskih promjena unutar Zemljine teže od 1 g. Dakle, ovaj senzor možete koristiti na različite načine. Algoritam treba mjeriti brzinu promjene vertikalnog vektora gravitacije u sva tri okomita smjera što dovodi do tenzora gradijenta gravitacije. Može se zaključiti razlikovanjem vrijednosti gravitacije u dvije točke odvojene malim okomitim razmakom, l, i podjelom s tom udaljenošću. Pokušat ćemo prije ili kasnije izvršiti radnu izvedbu ovog prototipa, a konfiguracija, kôd i modeliranje rade za analizu buke i vibracija. Verujemo da se svima vama sviđa!

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