Spremljanje pospeševanja z uporabo Raspberry Pi in AIS328DQTR z uporabo Pythona: 6 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Po moje je pospeševanje po nekaterih zakonih fizike končno.- Terry Riley

Gepard pri lovu uporablja neverjeten pospešek in hitre spremembe hitrosti. Najhitrejše bitje na kopnem občasno izkoristi svojo najvišjo hitrost za ulov plena. Ta bitja pospešujejo z uporabo skoraj petkrat večje moči kot Usain Bolt sredi njegovega rekordnega teka na 100 m.

V tem času si posamezniki ne morejo predstavljati svojega obstoja brez inovacij. Okoli nas različne inovacije pomagajo ljudem, da z večjo ekstravaganco nadaljujejo svoj obstoj. Raspberry Pi, mini enokanalni računalnik z operacijskim sistemom Linux, ponuja poceni in ugledno osnovo za prizadevanja elektronike in vrhunski napredek, kot so internet stvari, pametna mesta in šolsko izobraževanje. Kot ljubitelji računalnikov in pripomočkov smo v veliki meri sodelovali z Raspberry Pi in se odločili, da mešamo svoje interese. Kakšni so torej rezultati, ki jih lahko naredimo, če imamo v bližini Raspberry Pi in 3-osni merilnik pospeška? V to nalogo bomo vključili AIS328DQTR, digitalni 3-osni senzor linearnega merilnika pospeška MEMS, za merjenje pospeška v treh smereh, X, Y in Z, z Raspberry Pi s pomočjo Pythona. To je vredno preučiti.

1. korak: Strojna oprema, ki jo potrebujemo

Težave so bile za nas manjše, saj imamo ogromno stvari, ki jih čaka delo. V vsakem primeru vemo, kako težko je drugim, da v pravem času odstranijo pravi del z močne točke, kar je zaščiteno, pri čemer se za vsak peni ne upošteva nič. Tako bi vam pomagali.

1. Malina Pi

Prvi korak je bil pridobitev plošče Raspberry Pi. Raspberry Pi je osebni računalnik, ki temelji na Linuxu. Ta mali računalnik zaznamuje moč, ki se uporablja kot del elektronskih vaj, in računalniških operacij, kot so preglednice, urejanje besedil, brskanje po spletu in e -pošta ter igre. Lahko ga kupite v kateri koli trgovini z elektroniko ali ljubitelji.

2. I2C ščit za Raspberry Pi

Primarna skrb Raspberry Pi, ki je resnično odsotna, so vrata I2C. Zato vam priključek TOUTPI2 I2C daje smisel, da Raspberry Pi uporabljate s KATERIMI koli napravami I2C. Na voljo je v trgovini DCUBE

3. 3-osni merilnik pospeška, AIS328DQTR

Pripada senzorjem gibanja STMicroelectronics, je AIS328DQTR izredno zmogljiv 3-osni linearni merilnik pospeška z nizko porabo energije s standardnim izhodom SPI za digitalni serijski vmesnik. Ta senzor smo kupili v trgovini DCUBE

4. Priključni kabel

Priključni kabel I2C smo kupili v trgovini DCUBE

5. Kabel mikro USB

Najbolj skromno zmedeno, a najstrožje glede na stopnjo moči je Raspberry Pi! Najenostavnejši način za obravnavo načrta igre je uporaba kabla Micro USB. Zatiče ali vhode USB za podoben način lahko uporabite za zadostno napajanje.

6. Spletni dostop je potreba

Povežite svoj Raspberry Pi s kablom Ethernet (LAN) in ga povežite z omrežjem. Po drugi strani poiščite priključek WiFi in uporabite eno od vrat USB, da pridete do oddaljenega omrežja. To je ostra odločitev, temeljna, majhna in preprosta!

7. Kabel HDMI/oddaljeni dostop

Raspberry Pi ima vrata HDMI, ki jih lahko povežete zlasti z monitorjem ali televizorjem s kablom HDMI. Izbirno lahko uporabite SSH, da prikažete svoj Raspberry Pi iz računalnika Linux ali Macintosh iz terminala. Tudi PuTTY, brezplačen in odprtokodni terminalski emulator, zveni kot ne tako slaba izbira.

2. korak: Priključitev strojne opreme

Naredite vezje, kot je prikazano na prikazani shemi. Na grafu boste videli različne dele, fragmente moči in senzor I2C.

Povezava Raspberry Pi in I2C Shield

Najpomembneje pa je, da vzamete Raspberry Pi in na njem opazite I2C Shield. Previdno pritisnite ščit nad zatiči GPIO za Pi in končali smo s tem korakom tako preprosto kot pita (glej snap).

Povezava Raspberry Pi in senzorja

Vzemite senzor in s seboj povežite kabel I2C. Za primerno delovanje tega kabla preglejte izhod I2C VEDNO zavzema z vhodom I2C. Enako je treba storiti tudi za Raspberry Pi s ščitnikom I2C, nameščenim nad zatiči GPIO.

Spodbujamo uporabo kabla I2C, saj izniči zahtevo po razčlenjevanju izpiskov, zavarovanju in težavah, ki jih dosežejo tudi skromnejši neredi. S tem pomembnim kablom za povezovanje in predvajanje lahko predstavite, zamenjate naprave ali dodate več pripomočkov v ustrezno aplikacijo. To podpira delovno težo do izjemne ravni.

Opomba: Rjava žica bi morala zanesljivo slediti ozemljitveni (GND) povezavi med izhodom ene naprave in vhodom druge naprave

Spletno omrežje je ključno

Da bi naš poskus zmagal, potrebujemo spletno povezavo za naš Raspberry Pi. Za to imate možnosti, kot je povezovanje povezave Ethernet (LAN) z domačim omrežjem. Poleg tega je kot možnost prijeten tečaj uporaba WiFi USB priključka. Na splošno za to potrebujete voznika, da deluje. Zato se nagnite k tistemu z Linuxom v upodobitvi.

Napajanje

Kabel Micro USB priključite v vtičnico za napajanje Raspberry Pi. Odprite in pripravljeni smo.

Povezava z zaslonom

Kabel HDMI lahko povežemo z drugim monitorjem. Včasih morate priti do Raspberry Pi, ne da bi ga povezali z zaslonom, ali pa si boste morda morali podatke iz njega ogledati od drugod. Morda obstajajo ustvarjalni in finančno pametni načini, kako se lotiti vseh zadev. Eden od njih uporablja - SSH (oddaljena prijava v ukazno vrstico). Za to lahko uporabite tudi programsko opremo PuTTY.

Korak: Kodiranje Python za Raspberry Pi

Kodo Python za senzor Raspberry Pi in AIS328DQTR si lahko ogledate v našem skladišču Github.

Preden nadaljujete s kodo, se prepričajte, da ste prebrali pravila, ki so navedena v arhivu Readme, in v skladu z njimi nastavite svoj Raspberry Pi. Za trenutek bo le počival, da naredi vse, kar meni.

Merilnik pospeška je elektromehanski pripomoček, ki bo meril sile pospeševanja. Te moči so lahko statične, podobne konstantni sili teže, ki vleče vaše noge, ali pa se lahko spreminjajo - nastanejo s premikanjem ali vibriranjem merilnika pospeška.

V nadaljevanju je koda python, ki jo lahko klonirate in spremenite na kakršen koli način.

# Razdeljeno z licenco za svobodno voljo.# Uporabite ga na kakršen koli način, dobičkonosno ali brezplačno, pod pogojem, da ustreza licencam povezanih del. # AIS328DQTR # Ta koda je zasnovana za delo z mini modulom AIS328DQTR_I2CS I2C, ki je na voljo na spletnem mestu dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digitalni izhod-za-avtomobilske aplikacije-i%C2%B2c-mini-modul/

uvoz smbus

čas uvoza

# Pridobite avtobus I2C

vodilo = smbus. SMBus (1)

# Naslov AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Izberite krmilni register1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Način vklopa, izbira podatkovne hitrosti = 50Hz # X, Y, Z-os omogočeno vodilo.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Naslov AIS328DQTR, 0x18 (24) # Izberite upravljalni register4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Neprekinjeno posodabljanje, izbira v celotnem obsegu = vodilo +/- 8G.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

time.sleep (0,5)

# Naslov AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Preberite podatke nazaj iz 0x28 (40), 2 bajtov # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Pretvorite podatke

xAccl = podatki1 * 256 + podatki0, če je xAccl> 32767: xAccl -= 65536

# Naslov AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Preberite podatke nazaj iz 0x2A (42), 2 bajta # Y-os LSB, Y-os MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Pretvorite podatke

yAccl = podatki1 * 256 + podatki0, če je yAccl> 32767: yAccl -= 65536

# Naslov AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Preberite podatke nazaj iz 0x2C (44), 2 bajta # Z-os LSB, Z-os MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Pretvorite podatke

zAccl = podatki1 * 256 + podatki0, če je zAccl> 32767: zAccl -= 65536

# Iznesite podatke na zaslon

print "Pospešek v osi X: %d" %xAccl print "Pospešek v osi Y: %d" %yAccl print "Pospešek v osi Z: %d" %zAccl

4. korak: Praktičnost kodeksa

Prenesite (ali git pull) kodo iz Github -a in jo odprite v Raspberry Pi.

Zaženite ukaze za sestavljanje in nalaganje kode v terminal in si oglejte donos na zaslonu. Po nekaj minutah bo prikazal vse parametre. Ko zagotovite, da vse deluje brez napora, lahko ta podvig uporabite vsak dan ali pa ga naredite za del veliko večje naloge. Ne glede na vaše potrebe imate v kopičenju še eno možnost.

5. korak: Aplikacije in funkcije

Izdelan s strani STMicroelectronics, ultra kompakten 3-osni linearni merilnik pospeška z nizko porabo energije, ki pripada senzorjem gibanja. AIS328DQTR je primeren za uporabo, kot so telematika in črne škatle, navigacija v avtomobilu, nadzor nad nagibom / nagibom, naprava proti kraji, inteligentno varčevanje z energijo, prepoznavanje udarcev in beleženje, spremljanje vibracij in kompenzacija ter funkcije, ki jih aktivira gibanje.

6. korak: Zaključek

Če ste razmišljali o raziskovanju vesolja senzorjev Raspberry Pi in I2C, se lahko šokirate tako, da uporabite osnove strojne opreme, kodirate, uredite, verodostojni itd. Pri tej metodi je lahko nekaj nalog, ki lahko preprosto, nekateri pa vas lahko preizkusijo, premaknejo. V vsakem primeru lahko naredite pot in jo brezhibno spremenite in naredite svojo formacijo.

Na primer, lahko začnete z mislijo na prototip sledilca vedenja za spremljanje in prikaz fizičnih gibov in držanja telesa živali z AIS328DQTR in Raspberry Pi z uporabo Pythona. V zgornji nalogi smo uporabili temeljne izračune merilnika pospeška. Protokol naj bi ustvaril sistem merilnika pospeška skupaj s katerim koli žirometrom in GPS -om ter nadzorovan (strojni) algoritem učenja (podporni vektorski stroj (SVM)) za avtomatizirano identifikacijo vedenja živali. Temu sledi zbiranje vzporednih meritev senzorjev in vrednotenje meritev z uporabo klasifikacije podpornega vektorja (SVM). Uporabite različne kombinacije neodvisnih meritev (sedenje, hoja ali tek) za usposabljanje in potrditev, da ugotovite robustnost prototipa. Prej kot slej bomo poskušali izvesti delujočo izvedbo tega prototipa, zato konfiguracija, koda in modeliranje delujejo za bolj vedenjske načine. Verjamemo, da vam je vsem všeč!

Za vaše udobje imamo na YouTubu očarljiv videoposnetek, ki vam lahko pomaga pri izpitu. Verjemite, da bo to prizadevanje spodbudilo nadaljnje raziskovanje. Začni tam, kjer si. Uporabite, kar imate. Naredi, kar lahko.