მოძრაობის კონტროლი ჟოლოს პი და LIS3DHTR, 3 ღერძიანი ამაჩქარებელი, პითონის გამოყენებით: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

სილამაზე გარს გვივლის, მაგრამ ჩვეულებრივ, ჩვენ უნდა ვიაროთ ბაღში, რომ ეს ვიცოდეთ. - რუმი

როგორც განათლებული ჯგუფი, როგორც ჩანს, ჩვენ ვხარჯავთ ჩვენი ენერგიის უმეტესი ნაწილის მუშაობას კომპიუტერებსა და მობილურ ტელეფონებზე. ამიტომ, ჩვენ ხშირად ვაძლევთ უფლებას ჩვენს კეთილდღეობას აიღოს მეორეხარისხოვანი დარბაზი, არასოდეს ვიპოვნოთ იდეალური შესაძლებლობა სპორტული დარბაზში ან ფიტნეს კლასზე და, როგორც წესი, ვირჩევთ სწრაფ კვებას ბევრად უფრო მომგებიან არჩევანზე. გამამხნევებელი სიახლე ისაა, გჭირდებათ მხოლოდ ჩანაწერების შენახვაში დახმარება თუ თქვენი წინსვლის მონიტორინგი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ დღევანდელი ინოვაცია საკუთარი თავის დასახმარებლად გაჯეტის წარმოებაში.

ტექნოლოგია სწრაფად ვითარდება. თანმიმდევრულად, ჩვენ ვიღებთ ახალი ინოვაციის ქარს, რომელიც შეცვლის სამყაროს და ჩვენ ვსწავლობთ მასში. როდესაც კომპიუტერების, კოდირებისა და რობოტების მოყვარული ხართ, ან უბრალოდ ლაპარაკი გიყვართ, იქ ტექნიკური კურთხევა არსებობს. Raspberry Pi, მიკრო, ერთი დაფის Linux კომპიუტერი, ეძღვნება ინოვაციური ტექნოლოგიით სწავლის გაუმჯობესების გზას, ასევე გასაღები განათლების სწავლების გასაუმჯობესებლად მთელს მსოფლიოში. მაშ რა არის ის შესაძლო შედეგები, რისი გაკეთებაც ჩვენ შეგვიძლია, თუკი ჩვენთან ახლოს არის ჟოლო Pi და 3 ღერძიანი ამაჩქარებელი? როგორ ვიპოვნეთ ეს! ამ ამოცანისას, ჩვენ შევამოწმებთ აჩქარებას 3 პერპენდიკულარულ ღერძზე, X, Y და Z, ჟოლოს Pi და LIS3DHTR, 3 ღერძიანი ამაჩქარებლის გამოყენებით. ამრიგად, ჩვენ უნდა ვნახოთ ამ მოგზაურობაში სისტემის შექმნა სამგანზომილებიანი აჩქარების ან G- ძალის შესამოწმებლად.

ნაბიჯი 1: ჩვენ გვჭირდება ძირითადი აპარატურა

საკითხები ჩვენთვის ნაკლებად იყო, რადგან ჩვენ გვყავს უზარმაზარი რაოდენობა, საიდანაც გვაქვს სამუშაო. ნებისმიერ შემთხვევაში, ჩვენ ვიცით, რამდენად უსიამოვნოა სხვებისთვის, შეაგროვონ მარჯვენა ნაწილი უბიწო დროში დამხმარე ადგილიდან და ეს დაცულია, მცირედი ყურადღების მიქცევით ყველა პენისთვის. ასე რომ, ჩვენ დაგეხმარებით. მიჰყევით თანდართულ ნაწილებს, რათა მიიღოთ ნაწილების სრული სია.

1. ჟოლო პი

საწყისი ნაბიჯი იყო ჟოლოს დაფის მოპოვება. Raspberry Pi არის ერთ დაფაზე დაფუძნებული კომპიუტერი. ეს პატარა კომპიუტერი აერთიანებს გამოთვლილ ძალას, გამოიყენება როგორც გაჯეტების საქმიანობის ნაწილი და ისეთი მარტივი ოპერაციები, როგორიცაა ცხრილები, სიტყვების მომზადება, ვებ -სკანირება და ელ.ფოსტა და თამაშები.

2. I2C ფარი ჟოლოს პიისთვის

Raspberry Pi– ს უპირველესი საზრუნავი არის I²C პორტი. ამრიგად, TOUTPI2 I²C კონექტორი გაძლევთ საშუალებას გამოიყენოთ Rasp Pi ნებისმიერი I²C მოწყობილობით. ის ხელმისაწვდომია DCUBE მაღაზიაში

3. 3 ღერძიანი ამაჩქარებელი, LIS3DHTR

LIS3DH არის ულტრა დაბალი სიმძლავრის მაღალი ხარისხის სამი ღერძიანი ხაზოვანი ამაჩქარებელი, რომელიც მიეკუთვნება "ნანოს" ოჯახს, ციფრული I2C/SPI სერიული ინტერფეისის სტანდარტული გამომავალით. ჩვენ შევიძინეთ ეს სენსორი DCUBE Store– დან

4. დამაკავშირებელი კაბელი

ჩვენ შევიძინეთ I2C დამაკავშირებელი კაბელი DCUBE Store– დან

5. მიკრო USB კაბელი

ყველაზე პატარა დაბნეული, მაგრამ ყველაზე მკაცრი იმდენად, რამდენადაც ენერგიის საჭიროება არის ჟოლო პი! პრობლემის მოგვარების უმარტივესი გზაა მიკრო USB კაბელის გამოყენება.

6. ვებ წვდომა არის საჭიროება

ინტერნეტ ბავშვებს არასოდეს სძინავთ

დააკავშირეთ თქვენი Raspberry Pi Ethernet (LAN) კაბელთან და დაუკავშირეთ იგი თქვენს ქსელის როუტერს. არჩევითი, მოძებნეთ WiFi კონექტორი და გამოიყენეთ ერთი USB პორტი დისტანციურ სისტემაში მოსახვედრად. ეს არის მტკიცე გადაწყვეტილება, მარტივი, პატარა და უხამსი!

7. HDMI კაბელი/დისტანციური წვდომა

Raspberry Pi– ს აქვს HDMI პორტი, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ სპეციალურად დაუკავშიროთ ეკრანს ან ტელევიზორს HDMI კაბელით. არჩევითი, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ SSH, რომ დაუკავშიროთ თქვენს Raspberry Pi– ს Linux კომპიუტერიდან ან Macintosh– დან ტერმინალიდან. ანალოგიურად, PuTTY, თავისუფალი და ღია ტერმინალის ემულატორი ჟღერს ღირსეულ ალტერნატივად.

ნაბიჯი 2: აპარატურის დაკავშირება

სქემის მიხედვით სქემის მიხედვით გამოჩნდა. შეადგინეთ დიაგრამა და მიიღეთ ზუსტად მონახაზის შემდეგ. წარმოსახვა უფრო მნიშვნელოვანია ვიდრე ცოდნა.

Raspberry Pi და I2C Shield კავშირი

უპირველეს ყოვლისა, აიღეთ Raspberry Pi და დაინახეთ I2C Shield მასზე. დააჭირეთ ფარს დელიკატურად Pi- ს GPIO ქინძისთავებზე და ჩვენ დავასრულებთ ამ პროგრესს ისეთივე მარტივი, როგორც ტორტი (იხ. ვადამდელი).

სენსორისა და ჟოლოს Pi კავშირი

აიღეთ სენსორი და დააკავშირეთ I2C კაბელი. ამ კაბელის სათანადო მუშაობისთვის, გთხოვთ გაიხსენოთ I2C გამომავალი ყოველთვის ასოცირდება I2C შეყვანისას. იგივე უნდა იქნას მიღებული Raspberry Pi– სთვის I2C ფარით დამონტაჟებული GPIO ქინძისთავებით.

ჩვენ მხარს ვუჭერთ I2C კაბელის გამოყენებას, რადგან ის უარყოფს ქინძისთავების, დამაგრებისა და დისკომფორტის შემოწმების აუცილებლობას თუნდაც უმცირესი ხრახნით. ამ ფუნდამენტური დანართისა და სათამაშო კაბელის საშუალებით შეგიძლიათ ეფექტურად წარმოადგინოთ, გაცვალოთ გაჯეტები, ან დაამატოთ მეტი გაჯეტები აპლიკაციაში. ეს ხელს უწყობს სამუშაო წონის მნიშვნელოვან დონემდე.

შენიშვნა: ყავისფერი მავთული საიმედოდ უნდა დაიცვას Ground (GND) კავშირი ერთი მოწყობილობის გამომუშავებასა და სხვა მოწყობილობის შეყვანას შორის

ვებ ქსელი არის მთავარი

იმისათვის, რომ ჩვენი მცდელობა გამარჯვებული იყოს, ჩვენ გვჭირდება ინტერნეტ ასოციაცია ჩვენი Raspberry Pi– სთვის. ამისათვის თქვენ გაქვთ არჩევანი, როგორიცაა Ethernet (LAN) კაბელის შეერთება სახლის ქსელთან. გარდა ამისა, როგორც ალტერნატივა, როგორც არ უნდა იყოს, დამხმარე კურსი არის WiFi USB კონექტორის გამოყენება. როგორც წესი, თქვენ გჭირდებათ მძღოლი, რომ ის იმუშაოს. ასე რომ მიჰყევით Linux– ის აღწერილობაში.

Ენერგიის წყარო

შეაერთეთ მიკრო USB კაბელი Raspberry Pi- ს კვების ბლოკში. ააფეთქეთ და ჩვენ მზად ვართ.

ეკრანთან კავშირი

ჩვენ შეგვიძლია გვქონდეს HDMI კაბელი დაკავშირებული სხვა ეკრანთან. ზოგიერთ შემთხვევაში, თქვენ უნდა მიხვიდეთ Raspberry Pi– თან ეკრანზე ინტერფეისის გარეშე, ან შეიძლება დაგჭირდეთ მისგან სხვა მონაცემების ნახვა სხვაგან. რასაკვირველია, არსებობს ინოვაციური და ფინანსურად გააზრებული მიდგომები, როგორც ასეთი. ერთ -ერთი მათგანია -SSH (დისტანციური ბრძანების ხაზის შესვლა) გამოყენება. თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ PUTTY პროგრამული უზრუნველყოფა ამისათვის. ესენი არიან მოწინავე მომხმარებლებისთვის. ასე რომ, დეტალები აქ არ არის შესული.

ნაბიჯი 3: პითონის კოდირება ჟოლოსთვის

Raspberry Pi და LIS3DHTR სენსორის პითონის კოდი ხელმისაწვდომია ჩვენს GithubRepository– ში.

სანამ კოდზე გადახვალთ, დარწმუნდით, რომ წაიკითხეთ Readme არქივში მოცემული წესები და დაადგინეთ თქვენი Raspberry Pi შესაბამისად. მხოლოდ ერთი წუთით დაისვენებს ყველაფრის გათვალისწინებით.

ამაჩქარებელი არის ელექტრომექანიკური მოწყობილობა, რომელიც გაზომავს აჩქარების ძალებს. ეს ძალები შეიძლება იყოს სტატიკური, მსგავსი სიმძიმის მუდმივი ძალისა, რომელიც გიბიძგებს ფეხზე, ან შეიძლება იყოს ცვალებადი - გამოწვეული ამაჩქარებლის გადაადგილებით ან ვიბრაციით.

თან ახლავს პითონის კოდი და შეგიძლიათ კლონირება და მორგება კოდი ნებისმიერი გზით, რომლისკენაც მიისწრაფვით.

# განაწილებულია თავისუფალი ნების ლიცენზიით.# გამოიყენეთ იგი როგორც გინდათ, მოგებით თუ უფასოდ, იმ პირობით, რომ იგი ჯდება ლიცენზიებთან დაკავშირებული სამუშაოების. # LIS3DHTR # ეს კოდი შექმნილია LIS3DHTR_I2CS I2C მინი მოდულთან მუშაობისთვის dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/lis3dhtr-3-axis-accelerometer-digital-output-motion-sensor-i%C2 %B2c- მინი მოდული/

smbus- ის იმპორტი

იმპორტის დრო

# მიიღეთ I2C ავტობუსი

ავტობუსი = smbus. SMBus (1)

# LIS3DHTR მისამართი, 0x18 (24)

# აირჩიეთ საკონტროლო რეგისტრი 1, 0x20 (32) # 0x27 (39) ჩართვის რეჟიმი, მონაცემთა სიჩქარის შერჩევა = 10 Hz # X, Y, Z-Axis ჩართული ავტობუსი. Write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # LIS3DHTR მისამართი, 0x18 (24) # აირჩიეთ საკონტროლო რეგისტრატორი 4, 0x23 (35) # 0x00 (00) უწყვეტი განახლება, სრულმასშტაბიანი შერჩევა = +/- 2G ავტობუსი. ჩაწერეთ_ბიტ_დანაშაულები (0x18, 0x23, 0x00)

დრო. ძილი (0.5)

# LIS3DHTR მისამართი, 0x18 (24)

# მონაცემების დაბრუნება 0x28 (40), 2 ბაიტი # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# გადააკეთეთ მონაცემები

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

# LIS3DHTR მისამართი, 0x18 (24)

# მონაცემების დაბრუნება 0x2A– დან (42), 2 ბაიტი # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB მონაცემები 0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# გადააკეთეთ მონაცემები

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

# LIS3DHTR მისამართი, 0x18 (24)

# მონაცემების წაკითხვა უკან 0x2C (44), 2 ბაიტი # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# გადააკეთეთ მონაცემები

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

# მონაცემების გამოტანა ეკრანზე

ბეჭდვა "დაჩქარება X- ღერძში: %d" %xAccl ბეჭდვა "აჩქარება Y- ღერძში: %d" %yAccl ბეჭდვა "აჩქარება Z- ღერძში: %d" %zAccl

ნაბიჯი 4: კოდექსის მუშაობა

ჩამოტვირთეთ (ან git pull) კოდი Github– დან და გახსენით იგი Raspberry Pi– ში.

გაუშვით ბრძანებები კოდის შედგენისა და ატვირთვისთვის ტერმინალში და იხილეთ სარგებელი ეკრანზე. რამდენიმე წუთის შემდეგ, ის აჩვენებს თითოეულ პარამეტრს. იმის გარანტიას, რომ ყველაფერი მუშაობს უპრობლემოდ, შეგიძლიათ გაბედავთ უფრო საყურადღებო წამოწყებას.

ნაბიჯი 5: პროგრამები და მახასიათებლები

წარმოებულია STMicroelectronics– ის მიერ, LIS3DHTR– ს აქვს დინამიურად მომხმარებლის მიერ შერჩეული სრული სასწორი ± 2g/± 4g/± 8g/± 16g და მას შეუძლია გაზომოს აჩქარებები გამომავალი მონაცემების სიჩქარით 1 Hz– დან 5 KHz– მდე. LIS3DHTR შესაფერისია მოძრაობის გააქტიურებული ფუნქციებისთვის და თავისუფალი დაცემის გამოვლენისთვის. ის ადგენს სიმძიმის სტატიკური აჩქარებას დახრის გამოვლენის პროგრამებში, ასევე დამატებით დინამიურ აჩქარებას მოძრაობის ან დარტყმის გამო. სხვა პროგრამებში შედის დაწკაპუნების/ორმაგი დაწკაპუნების ამოცნობა, ინტელექტუალური ენერგიის დაზოგვა ხელის მოწყობილობებისთვის, პედომეტრი, ეკრანის ორიენტაცია, სათამაშო და ვირტუალური რეალობის შეყვანის მოწყობილობები, ზემოქმედების ამოცნობა და ჩანაწერი და ვიბრაციის მონიტორინგი და კომპენსაცია.

ნაბიჯი 6: დასკვნა

ენდეთ ამ წამოწყებას, რაც ხელს უწყობს შემდგომ ექსპერიმენტებს. ეს I2C სენსორი არის ფენომენალურად ადაპტირებადი, მოკრძალებული და ხელმისაწვდომი. ვინაიდან ეს არის გასაოცარი მუდმივი ჩარჩო, არსებობს საინტერესო გზები, რომლითაც შეგიძლიათ გააფართოვოთ ეს დავალება და გააძლიეროთ კიდეც.

მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ პედომეტრის იდეით LIS3DHTR და Raspberry Pi გამოყენებით. ზემოაღნიშნულ ამოცანაში ჩვენ გამოვიყენეთ ფუნდამენტური გამოთვლები. აჩქარება შეიძლება იყოს შესაბამისი პარამეტრი სიარულის წესის გასაანალიზებლად. თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ მოძრაობის სამი კომპონენტი ცალკეული პირისთვის, რომლებიც წინ არიან (როლი, X), გვერდითი (მოედანზე, Y) და ვერტიკალური (ყბის ღერძი, Z). დაფიქსირებულია სამივე ღერძის ტიპიური ნიმუში. მინიმუმ 1 ღერძს ექნება შედარებით დიდი პერიოდული აჩქარების მნიშვნელობები. ასე რომ, პიკის მიმართულება და ალგორითმი აუცილებელია. ამ ალგორითმის საფეხურების პარამეტრების (ციფრული ფილტრი, პიკის გამოვლენა, დროის ფანჯარა და ა.შ.) გათვალისწინებით, თქვენ შეგიძლიათ ამოიცნოთ და დაითვალოთ ნაბიჯები, ასევე გაზომოთ მანძილი, სიჩქარე და დახარჯული კალორიების რაოდენობა. ამრიგად, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს სენსორი სხვადასხვა გზით. ჩვენ გვჯერა, რომ ყველას მოგწონთ! ჩვენ შევეცდებით ამ პედომეტრის მუშაობას ადრე თუ გვიან, კონფიგურაცია, კოდი, ნაწილი, რომელიც გამოთვლის სიარულისა და სირბილის და კალორიების დაწვის საშუალებას.

თქვენი სულის მოსახსნელად, ჩვენ გვაქვს YouTube– ზე დამაინტრიგებელი ვიდეო, რომელიც შეიძლება დაგეხმაროთ თქვენს გამოკვლევაში. ენდეთ ამ საწარმოს შემდგომი ძიების მოტივაციას. განაგრძეთ მსჯელობა! დაიმახსოვრე, რომ უნდა ეძებო, რადგან უფრო დაჟინებით მოდის.