Supervisió de l’acceleració mitjançant Raspberry Pi i AIS328DQTR mitjançant Python: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

L’acceleració és finita, crec que segons algunes lleis de la física.- Terry Riley

Un guepard utilitza una acceleració sorprenent i canvis ràpids de velocitat quan persegueix. La criatura més ràpida a terra utilitza de tant en tant el seu ritme superior per atrapar les preses. Les criatures s’acceleren aplicant gairebé cinc vegades més potència que la d’Usain Bolt enmig del seu rècord de carrera de 100 m.

En l’actualitat, les persones no poden imaginar la seva existència sense innovació. Al nostre voltant, diferents innovacions ajuden les persones a continuar amb la seva existència amb més extravagància. Raspberry Pi, el mini PC Linux de placa única, proporciona una base econòmica i respectable per a esforços en electrònica i avenços d’avantguarda com IoT, Smart Cities i Educació escolar. Com a fans d’ordinadors i aparells, hem estat prenent una quantitat considerable amb el Raspberry Pi i hem optat per barrejar els nostres interessos. Quins són els possibles resultats que podem fer si tenim un Raspberry Pi i un acceleròmetre de 3 eixos a prop? En aquesta tasca, incorporarem AIS328DQTR, un sensor digital d’acceleròmetre lineal MEMS de 3 eixos per mesurar l’acceleració en 3 direccions, X, Y i Z, amb el Raspberry Pi mitjançant Python. Val la pena examinar-ho.

Pas 1: maquinari que necessitem

Els problemes eren menys per a nosaltres, ja que tenim una gran quantitat de coses per treballar. En qualsevol cas, sabem com és problemàtic per a altres apartar la part adequada en un moment perfecte del lloc fort i això està protegit prestant poca nota a cada cèntim. Així que us ajudaríem.

1. Raspberry Pi

El pas inicial era aconseguir una placa Raspberry Pi. El Raspberry Pi és una placa solitària basada en Linux. Aquest petit PC compta amb un gran esforç en el registre de potència, que s’utilitza com a exercici electrònic, i en operacions de PC com fulls de càlcul, processament de textos, navegació web, correu electrònic i jocs. En podeu comprar a qualsevol botiga d’electrònica o aficionada.

2. Escut I2C per a Raspberry Pi

La principal preocupació que el Raspberry Pi està realment absent és un port I2C. Per això, el connector TOUTPI2 I2C us dóna la sensació d’utilitzar Raspberry Pi amb QUALSEVOL dispositiu I2C. Està disponible a la botiga DCUBE

3. Acceleròmetre de 3 eixos, AIS328DQTR

Pertanyent als sensors de moviment STMicroelectronics, l'AIS328DQTR és un acceleròmetre lineal de 3 eixos d'alt rendiment i potència ultra baixa amb una sortida estàndard SPI d'interfície sèrie digital. Hem adquirit aquest sensor a DCUBE Store

4. Cable de connexió

Vam adquirir el cable de connexió I2C de DCUBE Store

5. Cable micro USB

El Raspberry Pi és el més humil desconcertat, però el més estricte en la mesura que necessita energia. La forma més senzilla d’afrontar el pla de joc és mitjançant l’ús del cable Micro USB. Els pins PIN o ports USB es poden utilitzar de la mateixa manera per proporcionar una font d’alimentació àmplia.

6. L’accés web és una necessitat

Feu que el vostre Raspberry Pi estigui associat amb un cable Ethernet (LAN) i connecteu-lo a la vostra xarxa. D’altra banda, busqueu un connector WiFi i utilitzeu un dels ports USB per accedir a la xarxa remota. És una decisió decidida, fonamental, petita i senzilla.

7. Cable HDMI / accés remot

El Raspberry Pi té un port HDMI que podeu connectar especialment a un monitor o TV amb un cable HDMI. De manera opcional, podeu utilitzar SSH per obtenir el vostre Raspberry Pi des d’un PC Linux o Macintosh des del terminal. A més, PuTTY, un emulador de terminal de codi obert i gratuït, sembla una mala elecció.

Pas 2: Connexió del maquinari

Feu el circuit tal com indica l’esquema que apareix. Al gràfic, veureu les diverses parts, fragments de potència i sensor I2C.

Raspberry Pi i I2C Shield Connection

El més important és agafar el Raspberry Pi i localitzar-hi l'I2C Shield. Premeu l’escut amb cura sobre els passadors GPIO de Pi i ja hem acabat amb aquest pas tan senzill com el pastís (vegeu el resum).

Raspberry Pi i connexió del sensor

Agafeu el sensor i la interfície amb el cable I2C. Per al funcionament adequat d’aquest cable, reviseu la sortida I2C SEMPRE amb l’entrada I2C. El mateix s’ha de prendre després per al Raspberry Pi amb l’escut I2C muntat sobre els pins GPIO.

Us recomanem que utilitzeu el cable I2C, ja que nega el requisit de disseccionar els pinouts, assegurar-los i molestar-los fins i tot els més humils. Amb aquesta important associació i cable de joc, podeu presentar, canviar artefactes o afegir més gadgets a una aplicació adequada. Això suporta el pes del treball fins a un nivell immens.

Nota: el cable marró hauria de seguir de manera fiable la connexió de terra (GND) entre la sortida d’un dispositiu i l’entrada d’un altre dispositiu

La xarxa web és clau

Per guanyar el nostre intent, necessitem una connexió web per al nostre Raspberry Pi. Per a això, teniu opcions com la interfície d'una connexió Ethernet (LAN) amb la xarxa domèstica. A més, com a opció, un curs agradable és utilitzar un connector USB WiFi. En general, per a això, necessiteu un controlador perquè funcioni. Per tant, inclineu-vos cap a aquell amb Linux a la representació.

Font d'alimentació

Connecteu el cable Micro USB a la presa d’alimentació del Raspberry Pi. Punch up i estem llestos.

Connexió a pantalla

Podem tenir el cable HDMI connectat a un altre monitor. De vegades, heu d’arribar a un Raspberry Pi sense connectar-lo a una pantalla o és possible que hàgiu de veure-hi informació des d’altres llocs. Possiblement, hi ha maneres creatives i intel·ligents fiscalment de fer tot el possible. Un d’ells està utilitzant - SSH (inici de sessió remot a la línia d’ordres). També podeu utilitzar el programari PuTTY.

Pas 3: codificació de Python per a Raspberry Pi

Podeu veure el codi Python per al sensor Raspberry Pi i AIS328DQTR al nostre dipòsit Github.

Abans de continuar amb el codi, assegureu-vos de llegir les regles que s’indiquen a l’arxiu Llegeix-me i configurar el vostre Raspberry Pi segons el mateix. Només es respirarà un moment per fer totes les coses considerades.

Un acceleròmetre és un aparell electromecànic que mesura les forces d’acceleració. Aquests poders poden ser estàtics, similars a la força de gravetat constant que s’estira als peus, o poden ser modificables, provocats movent o vibrant l’acceleròmetre.

El que s’utilitza és el codi python i podeu clonar-lo i canviar-lo de qualsevol manera cap a on us inclini.

# Distribuïda amb una llicència de lliure voluntat. # Utilitzeu-la de la manera que vulgueu, de forma gratuïta o gratuïta, sempre que encaixi en les llicències de les obres associades. # AIS328DQTR # Aquest codi està dissenyat per funcionar amb el mini mòdul AIS328DQTR_I2CS I2C disponible a dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -digital-output-for-automotive-applications-i% C2% B2c-mini-module /

importar smbus

temps d'importació

# Aconsegueix un bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Adreça AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Seleccioneu registre de control1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Mode d'encesa, selecció de velocitat de dades = 50Hz # X, Y, bus habilitat per a l'eix Z.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Adreça AIS328DQTR, 0x18 (24) # Seleccioneu registre de control4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Actualització contínua, selecció a escala completa = +/- bus 8G.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

time.sleep (0,5)

# Adreça AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Llegir dades de 0x28 (40), 2 bytes # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Converteix les dades

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

# Adreça AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Llegeix les dades de 0x2A (42), 2 bytes # Eix Y LSB, Eix Y MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Converteix les dades

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

# Adreça AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Llegir dades de 0x2C (44), 2 bytes # Eix Z LSB, eix Z dades MSB = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Converteix les dades

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

# Sortida de dades a la pantalla

imprimir "Acceleració a l'eix X:% d"% xAccl imprimir "Acceleració a l'eix Y:% d"% yAccl imprimir "Acceleració a l'eix Z:% d"% zAccl

Pas 4: La pràctica del codi

Baixeu-vos (o git pull) el codi de Github i obriu-lo al Raspberry Pi.

Executeu les ordres per compilar i penjar el codi al terminal i veure el rendiment a la pantalla. Després de passar uns quants minuts, mostrarà cadascun dels paràmetres. Després de garantir que tot funciona sense esforç, podeu utilitzar aquesta empresa cada dia o fer d'aquesta empresa una mica més d'una tasca molt més gran. Siguin quines siguin les vostres necessitats, ara teniu un dispositiu més en la vostra acumulació.

Pas 5: Aplicacions i funcions

Fabricat per STMicroelectronics, acceleròmetre lineal de 3 eixos d'alt rendiment i baixa potència, compacte, que pertany als sensors de moviment. El model AIS328DQTR és adequat per a aplicacions com ara telemàtiques i caixes negres, navegació automàtica al tauler, mesura d’inclinació / inclinació, dispositiu antirobatori, estalvi intel·ligent d’energia, reconeixement i registre d’impactes, control i compensació de vibracions i funcions activades per moviment.

Pas 6: Conclusió

Si heu estat pensant en explorar l'univers dels sensors Raspberry Pi i I2C, podeu xocar-vos fent servir els fonaments bàsics del maquinari, codificar, ordenar, fer autoritat, etc. En aquest mètode, hi pot haver un parell de recomanacions que pot ser senzill, mentre que alguns us poden provar i commoure. En qualsevol cas, podeu fer un camí i impecable canviant i fent una formació vostra.

Per exemple, podeu començar pensant en un prototipus de seguiment de comportament per supervisar i representar els moviments físics i les postures corporals dels animals amb AIS328DQTR i Raspberry Pi mitjançant Python. En la tasca anterior, hem utilitzat càlculs fonamentals d’un acceleròmetre. El protocol consisteix a crear un sistema d’acceleròmetre juntament amb qualsevol giròmetre i un GPS, i un algorisme d’aprenentatge supervisat (màquina) (suport vector machine (SVM)) per a la identificació automàtica del comportament dels animals. A continuació, es realitzarà la recopilació de mesures de sensors paral·lels i l’avaluació de les mesures mitjançant la classificació de màquines vectorials de suport (SVM). Utilitzeu diferents combinacions de mesures independents (assegut, caminant o corrent) per entrenar i validar per determinar la robustesa del prototip. Intentarem fer una interpretació de treball d’aquest prototip més aviat que tard, la configuració, el codi i el modelatge funcionen per a modes de comportament més. Creiem que a tots us agrada!

Per a la vostra comoditat, tenim un encantador vídeo a YouTube que us pot ajudar a examinar-vos. Confiar en aquest esforç motiva una nova exploració. Comenceu on sou. Utilitzeu el que tingueu. Feu el que pugueu.