Raspberry Pi და AIS328DQTR აჩქარების მონიტორინგი პითონის გამოყენებით: 6 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

აჩქარება სასრულია, მე მგონი ფიზიკის ზოგიერთი კანონის თანახმად.- ტერი რაილი

ჩიტა დევნისას იყენებს საოცარ აჩქარებას და სიჩქარის სწრაფ ცვლილებებს. უსწრაფესი არსება ხმელეთზე ხანდახან იყენებს თავის სწრაფ ტემპს მსხვერპლის დასაჭერად. ეს არსებები აჩქარებენ იუსენ ბოლტის თითქმის ხუთჯერ მეტ ძალას, ვიდრე მისი რეკორდული 100 მეტრიანი გარბენი.

დღევანდელ დროში ინდივიდები ვერ წარმოიდგენენ თავიანთ არსებობას ინოვაციის გარეშე. ჩვენს ირგვლივ განსხვავებული ინოვაციები ეხმარება ადამიანებს გააგრძელონ თავიანთი არსებობა უფრო ექსტრავაგანტულად. Raspberry Pi, მინი, ერთი დაფის Linux კომპიუტერი, იძლევა იაფ და პატივსაცემი ბაზას ელექტრონიკის მცდელობებისთვის და უახლესი მიღწევებისთვის, როგორიცაა IoT, Smart Cities და სასკოლო განათლება. როგორც კომპიუტერისა და გაჯეტების თაყვანისმცემლები, ჩვენ მნიშვნელოვანი ზომები მივიღეთ Raspberry Pi– სთან ერთად და შევარჩიეთ ჩვენი ინტერესების შერწყმა. მაშ რა არის ის შესაძლო შედეგები, რისი გაკეთებაც ჩვენ შეგვიძლია, თუკი ჩვენთან ახლოს არის ჟოლო Pi და 3 ღერძიანი ამაჩქარებელი? ამ ამოცანაში ჩვენ ჩავრთავთ AIS328DQTR, ციფრული 3-ღერძიანი MEMS ხაზოვანი ამაჩქარებლის სენსორს, რომ გავზომოთ აჩქარება 3 მიმართულებით, X, Y და Z, Raspberry Pi– ით პითონის გამოყენებით. ღირს ამის გადახედვა.

ნაბიჯი 1: ჩვენ გვჭირდება აპარატურა

საკითხები ჩვენთვის ნაკლებად იყო, რადგან ჩვენ გვაქვს უზარმაზარი მასალა, საიდანაც გვჭირდება მუშაობა. ნებისმიერ შემთხვევაში, ჩვენ ვიცით, რამდენად უსიამოვნოა სხვებისთვის, რომ გამოყონ მარჯვენა ნაწილი სრულყოფილ დროს ძლიერი ადგილიდან და ეს დაცულია ყოველგვარი პენის მცირე გაფრთხილებით. ასე რომ, ჩვენ დაგეხმარებით.

1. ჟოლო პი

საწყისი ნაბიჯი იყო ჟოლოს დაფის მოპოვება. Raspberry Pi არის Linux– ზე დაფუძნებული პერსონალური კომპიუტერი. ეს პატარა კომპიუტერი აძლიერებს ენერგიის რეგისტრაციას, გამოიყენება როგორც ელექტრონული სავარჯიშოების ნაწილი და კომპიუტერული ოპერაციები, როგორიცაა ცხრილები, სიტყვების დამუშავება, ვებ სერფინგი და ელ.ფოსტა და თამაშები. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ნებისმიერი ელექტრონიკის ან მოყვარულთა მაღაზიაში.

2. I2C ფარი ჟოლოს პიისთვის

Raspberry Pi– ს უპირველესი საზრუნავი არის I2C პორტი. ამრიგად, TOUTPI2 I2C კონექტორი გაძლევთ აზრის გამოყენების Raspberry Pi ნებისმიერ I2C მოწყობილობასთან. ის ხელმისაწვდომია DCUBE მაღაზიაში

3. 3-ღერძიანი ამაჩქარებელი, AIS328DQTR

მიეკუთვნება STMicroelectronics მოძრაობის სენსორებს, AIS328DQTR არის ულტრა დაბალი სიმძლავრის მაღალი ხარისხის 3 ღერძიანი ხაზოვანი ამაჩქარებელი ციფრული სერიული ინტერფეისის SPI სტანდარტული გამომავალით. ჩვენ შევიძინეთ ეს სენსორი DCUBE Store– დან

4. დამაკავშირებელი კაბელი

ჩვენ შევიძინეთ I2C დამაკავშირებელი კაბელი DCUBE მაღაზიიდან

5. მიკრო USB კაბელი

ყველაზე თავმდაბალი თავგზააბნეული, მაგრამ ყველაზე მკაცრი ხარისხობრივი მოთხოვნილებისთვის არის ჟოლო პი! თამაშის გეგმასთან გამკლავების უმარტივესი გზაა მიკრო USB კაბელის გამოყენება. GPIO ქინძისთავები ან USB პორტები ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკმარისი ელექტროენერგიის მიწოდებისთვის.

6. ვებ წვდომა არის საჭიროება

დააკავშირეთ თქვენი Raspberry Pi Ethernet (LAN) კაბელთან და დააკავშირეთ იგი თქვენს ქსელში. მეორეს მხრივ, დაასკანირეთ WiFi კონექტორი და გამოიყენეთ ერთი USB პორტი დისტანციურ ქსელში გადასასვლელად. ეს არის მკვეთრი გადაწყვეტილება, ფუნდამენტური, პატარა და მარტივი!

7. HDMI კაბელი/დისტანციური წვდომა

Raspberry Pi– ს აქვს HDMI პორტი, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ დაუკავშიროთ განსაკუთრებით მონიტორს ან ტელევიზორს HDMI კაბელით. არჩევით, შეგიძლიათ გამოიყენოთ SSH თქვენი Raspberry Pi– ით Linux PC– დან ან Macintosh– დან ტერმინალიდან. ასევე, PuTTY, თავისუფალი და ღია ტერმინალის ემულატორი ჟღერს არც თუ ისე ცუდი არჩევანი.

ნაბიჯი 2: აპარატურის დაკავშირება

გააკეთეთ წრე სქემატურად ნაჩვენები. გრაფიკში ნახავთ სხვადასხვა ნაწილებს, დენის ფრაგმენტებს და I2C სენსორს.

Raspberry Pi და I2C Shield კავშირი

რაც მთავარია, აიღეთ Raspberry Pi და დაინახეთ I2C Shield მასზე. დააჭირეთ ფარს ფრთხილად PiI– ს GPIO ქინძისთავებზე და ჩვენ დავასრულებთ ამ ნაბიჯს ისევე პირდაპირ, როგორც ტორტი (იხ. ვადამდელი).

ჟოლოს პი და სენსორული კავშირი

აიღეთ სენსორი და დააკავშირეთ I2C კაბელი. ამ კაბელის სათანადო მუშაობისთვის, გთხოვთ გადახედოთ I2C გამომავალს ყოველთვის იკავებს I2C შეყვანისას. იგივე უნდა იქნას მიღებული Raspberry Pi– სთვის I2C ფარით, რომელიც დამონტაჟებულია GPIO ქინძისთავებზე.

ჩვენ წავახალისებთ I2C კაბელის გამოყენებას, რადგან ის უარყოფს პინუსების გაყოფის, დაცვისა და შეწუხების მოთხოვნას, თუნდაც ყველაზე თავმდაბალი არეულობის შედეგად. ამ მნიშვნელოვანი ასოციაციისა და სათამაშო კაბელის საშუალებით, თქვენ შეგიძლიათ წარმოადგინოთ, გაცვალოთ კონტრაქტები, ან დაამატოთ მეტი გაჯეტები შესაბამის აპლიკაციაში. ეს მხარს უჭერს სამუშაო წონას უზარმაზარ 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 გავიმარჯვოთ, ჩვენ გვჭირდება ვებ კავშირი ჩვენი Raspberry Pi– სთვის. ამისათვის თქვენ გაქვთ ისეთი ვარიანტები, როგორიცაა Ethernet (LAN) სახლის ქსელთან შეერთება. უფრო მეტიც, როგორც ვარიანტი, სასიამოვნო კურსია გამოიყენოთ WiFi USB კონექტორი. საერთოდ რომ ვთქვათ, თქვენ გჭირდებათ მძღოლი, რომ ის იმუშაოს. ასე რომ, მიჰყევით მას, ვინც Linux- შია გამოსახული.

Ენერგიის წყარო

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

ეკრანთან კავშირი

ჩვენ შეიძლება HDMI კაბელი სხვა მონიტორთან იყოს დაკავშირებული. ზოგჯერ, თქვენ გჭირდებათ Raspberry Pi– სთან მისვლა ეკრანზე ინტერფეისის გარეშე, ან შეიძლება დაგჭირდეთ ინფორმაციის ნახვა სხვაგან. შესაძლოა, არსებობდეს შემოქმედებითი და ფისკალური თვალსაზრისით ჭკვიანური გზები, რათა გაუმკლავდეთ ყველაფრის გათვალისწინებულ საქმეს. ერთი მათგანი იყენებს - SSH (დისტანციური ბრძანების ხაზის შესვლა). თქვენ ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ PuTTY პროგრამული უზრუნველყოფა ამისათვის.

ნაბიჯი 3: პითონის კოდირება ჟოლოსთვის

თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ პითონის კოდი Raspberry Pi და AIS328DQTR სენსორისთვის ჩვენს Github საცავში.

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.

გაგრძელება არის პითონის კოდი და შეგიძლიათ კლონირება და შეცვლა კოდი ნებისმიერი გზით, რომლისკენაც მიისწრაფვით.

# განაწილებულია თავისუფალი ნების ლიცენზიით.# გამოიყენეთ იგი როგორც გინდათ, მოგებით თუ უფასოდ, იმ პირობით, რომ იგი ჯდება ლიცენზიებთან დაკავშირებული სამუშაოების. # AIS328DQTR # ეს კოდი შექმნილია AIS328DQTR_I2CS I2C მინი მოდულთან მუშაობისთვის dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer -დიგიტალური გამომავალი-საავტომობილო პროგრამებისთვის-i%C2%B2c-mini-module/

smbus- ის იმპორტი

იმპორტის დრო

# მიიღეთ I2C ავტობუსი

ავტობუსი = smbus. SMBus (1)

# AIS328DQTR მისამართი, 0x18 (24)

# აირჩიეთ საკონტროლო რეგისტრი 1, 0x20 (32) # 0x27 (39) ჩართვის რეჟიმი, მონაცემთა სიჩქარის შერჩევა = 50Hz # X, Y, Z-Axis enabled bus. Write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # AIS328DQTR მისამართი, 0x18 (24) # აირჩიეთ საკონტროლო რეგისტრი 4, 0x23 (35) # 0x30 (48) უწყვეტი განახლება, სრულმასშტაბიანი შერჩევა = +/- 8G ავტობუსი. ჩაწერეთ_ბიტ_დანაშაულები (0x18, 0x23, 0x30)

დრო. ძილი (0.5)

# AIS328DQTR 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

# AIS328DQTR 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

# AIS328DQTR 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 პრაქტიკულობა

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 ყველა პარამეტრს. იმის გარანტიას, რომ ყველაფერი მუშაობს უპრობლემოდ, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ეს წამოწყება ყოველდღე ან გახადოთ ეს წამოწყება ბევრად უფრო დიდი დავალების ნაწილი. როგორიც არ უნდა იყოს თქვენი მოთხოვნილება, თქვენ გაქვთ კიდევ ერთი უკუჩვენება თქვენს დაგროვებაში.

ნაბიჯი 5: პროგრამები და მახასიათებლები

წარმოებულია STMicroelectronics– ის მიერ, ულტრა კომპაქტური დაბალი სიმძლავრის მაღალი წარმადობის 3 ღერძიანი ხაზოვანი ამაჩქარებელი, რომელიც მიეკუთვნება მოძრაობის სენსორებს. AIS328DQTR შესაფერისია ისეთი პროგრამებისთვის, როგორიცაა ტელემატიკა და შავი ყუთები, მანქანის ნაკადის ნავიგაცია, დახრის / დახრის გაზომვა, ქურდობის საწინააღმდეგო მოწყობილობა, ენერგიის ინტელექტუალური დაზოგვა, ზემოქმედების ამოცნობა და ჩაწერა, ვიბრაციის მონიტორინგი და კომპენსაცია და მოძრაობის გააქტიურებული ფუნქციები.

ნაბიჯი 6: დასკვნა

თუ თქვენ უკვე ფიქრობთ Raspberry Pi და I2C სენსორების სამყაროს შესწავლაზე, მაშინ შეძლებთ გაანადგუროთ საკუთარი თავი ტექნიკის საფუძვლების გამოყენებით, კოდირებით, მოწყობით, ავტორიტეტულით და ა.შ. ამ მეთოდით შეიძლება იყოს რამდენიმე ამოცანა შეიძლება იყოს უშუალო, ზოგიერთმა შეიძლება გამოგცადოს, გადაგიყვანოს. ნებისმიერ შემთხვევაში, თქვენ შეგიძლიათ აჩვენოთ გზა და შეასრულოთ იგი თქვენი შეცვლით და შექმენით თქვენი ფორმირება.

მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ დაიწყოთ Beahvior Tracker Prototype– ის აზროვნებით, რათა აკონტროლოთ და აჩვენოთ ცხოველების ფიზიკური მოძრაობები და სხეულის პოზიციები AIS328DQTR და Raspberry Pi– ით პითონის გამოყენებით. ზემოაღნიშნულ ამოცანაში ჩვენ გამოვიყენეთ ამაჩქარებლის ფუნდამენტური გამოთვლები. პროტოკოლი გულისხმობს ამაღლების სისტემის შექმნას ნებისმიერ გირომეტრთან და GPS- თან ერთად და ცხოველების ავტომატიზირებული იდენტიფიკაციის ზედამხედველობით (მანქანით) სწავლის ალგორითმს (დამხმარე ვექტორული მანქანა (SVM)). ამას მოჰყვება პარალელური სენსორული გაზომვების შეგროვება და გაზომვების შეფასება დამხმარე ვექტორული აპარატის (SVM) კლასიფიკაციის გამოყენებით. გამოიყენეთ დამოუკიდებელი გაზომვების სხვადასხვა კომბინაცია (ჯდომა, სიარული ან სირბილი) ტრენინგისა და გადამოწმებისთვის, რათა დადგინდეს პროტოტიპის სიმტკიცე. ჩვენ შევეცდებით ამ პროტოტიპის მუშაობას ადრე თუ გვიან, კონფიგურაცია, კოდი და მოდელირება მუშაობს უფრო ქცევითი რეჟიმებისთვის. ჩვენ გვჯერა, რომ ყველას მოგეწონებათ!

თქვენი კომფორტისთვის, ჩვენ გვაქვს მომხიბლავი ვიდეო YouTube– ზე, რომელიც შეიძლება დაგეხმაროთ თქვენს გამოკვლევაში. ენდეთ, რომ ეს მცდელობა მოტივაციას აძლევს შემდგომ ძიებას. დაიწყეთ იქ, სადაც ხართ. გამოიყენეთ ის რაც გაქვთ. გააკეთე რაც შეგიძლია.