Seguiment de les variacions d’acceleració amb Raspberry Pi i MMA7455 mitjançant Python: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

No vaig ensopegar, estava provant la gravetat. Encara funciona …

Una representació d'un transbordador espacial accelerant va aclarir que un rellotge al punt més alt del transbordador seria més ràpid que un a la base a causa de l'expansió del temps gravitacional. Alguns van afirmar que accelerar a bord del transbordador seria el mateix per als dos rellotges, de manera que haurien de marcar al mateix ritme. Penseu-hi una mica.

Els pensaments, la motivació i fins i tot les directrius poden originar-se de qualsevol lloc, però, quan la vostra atenció està dedicada a la innovació, obté la contribució de les persones que es concentren en aquest punt. Raspberry Pi, el mini PC Linux de placa única, ofereix compromisos únics i assessorament mestre en l'organització, la programació i l'empresa electrònica. Ben a prop de ser fabricants de tutorials de Raspberry Pi i dispositius, obtenim una oportunitat per programar, jugar i fer coses sorprenents amb Informàtica i Electrònica. Darrerament, vam tenir l’alegria de tirar endavant una tasca amb un acceleròmetre i els pensaments darrere del que es podria fer amb aquest gadget són realment genials. Per tant, en aquesta tasca incorporarem MMA7455, un sensor d’acceleròmetre digital de 3 eixos, per mesurar l’acceleració en 3 dimensions, X, Y i Z, amb el Raspberry Pi mitjançant Python. A veure si paga la pena.

Pas 1: maquinari que necessitem

Sabem el difícil que pot ser intentar-ho i endur-se sense saber quines parts obtenir, d’on organitzar-lo i quant costarà tot per endavant. Per tant, hem fet tot aquest treball per vosaltres. Un cop tingueu les parts totes quadrades, hauria de ser molt fàcil fer aquesta tasca. Preneu-lo després per obtenir una llista completa de peces.

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 i 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 DCUBE Store

3. Acceleròmetre de 3 eixos, MMA7455

Produït per Freescale Semiconductor, Inc., l’acceleròmetre digital de 3 eixos MMA7455 és un sensor mecanitzat de poca potència, reduït per a mesurar l’acceleració al llarg dels eixos X, Y i Z. Hem obtingut aquest sensor de DCUBE Store

4. Cable de connexió

Hem adquirit el cable de connexió I2C a la botiga DCUBE

5. Cable micro USB

Tanmateix, el més estricte quant a la necessitat d’energia és el Raspberry Pi. L’enfocament més prescrit i menys exigent per gestionar l’estratègia és la utilització del cable Micro USB. Un camí més avançat i especialitzat és donar energia específicament mitjançant ports GPIO o USB.

6. Suport en xarxa

Feu que el vostre Raspberry Pi estigui associat amb un cable Ethernet (LAN) i connecteu-lo a la vostra xarxa domèstica. 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 particularment a una pantalla o TV amb un cable HDMI. De manera optativa, podeu utilitzar SSH per establir amb el vostre Raspberry Pi des d’un PC Linux o Mac des del terminal. De la mateixa manera, PuTTY, un emulador de terminal lliure i de codi obert, sona com un pensament intel·ligent.

Pas 2: Connexió del maquinari

Feu el circuit tal com indica l’esquema que apareix. A l'esquema, veureu les connexions de diversos components electrònics, cables de connexió, cables d'alimentació i sensor I2C.

Raspberry Pi i I2C Shield Connection

Com a qüestió de primera importància, agafeu el Raspberry Pi i observeu-hi l'I2C Shield. Premeu bé l’escut sobre els pins GPIO de Pi i hem acabat amb aquesta progressió tan fàcil 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 passar de manera fiable després de la connexió de terra (GND) entre la sortida d’un dispositiu i l’entrada d’un altre dispositiu

L’accés a Internet és clau

Per guanyar el nostre esforç, necessitem una connexió a Internet per al nostre Raspberry Pi. Per a això, teniu alternatives com la interfície d'una connexió Ethernet (LAN) amb la xarxa domèstica. A més, com a alternativa, un curs satisfactori és utilitzar un connector USB WiFi. Per representar-ho en general, necessiteu un controlador perquè funcioni. Per tant, inclineu-vos cap al que té Linux a la delineació.

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 / TV. 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 fa servir - SSH (accés 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 del sensor Raspberry Pi i MMA7455 al nostre dipòsit Github.

Abans de continuar amb el codi, assegureu-vos de llegir els estàndards indicats a la crònica Llegeix-me i configurar el vostre Raspberry Pi tal com ho indica. Simplement, es realitzarà un alleujament durant un minut a la llum de les circumstàncies actuals.

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. # MMA7455L # Aquest codi està dissenyat per funcionar amb el mini mòdul MMA7455L_I2CS I2C disponible a dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 % B2c-mini-module /

importar smbus

temps d'importació

# Aconsegueix un bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Adreça MMA7455L, 0x1D (16)

# Registre de control de mode de selecció, 0x16 (22) # 0x01 (01) Mode de mesura, +/- 8g bus.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

time.sleep (0,5)

# Adreça MMA7455L, 0x1D (16)

# Llegiu les dades de 0x00 (00), 6 bytes # Eix X LSB, Eix X MSB, Eix Y LSB, Eix Y MSB, Eix Z LSB, Eix Z MSB data = bus.read_i2c_block_data (0x1D, 0x00, 6)

# Converteix les dades a 10 bits

xAccl = (dades [1] i 0x03) * 256 + dades [0] si xAccl> 511: xAccl - = 1024 yAccl = (dades [3] i 0x03) * 256 + dades [2] si yAccl> 511: yAccl - = 1024 zAccl = (dades [5] i 0x03) * 256 + dades [4] si zAccl> 511: zAccl - = 1024

# 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. Al cap de pocs minuts, es mostrarà cadascun dels paràmetres. Després d’assegurar-vos que tot funcioni fàcilment, podeu utilitzar aquest passeig cada dia o fer que aquest vagi una mica més d’una tasca molt més destacada. Siguin quines siguin les vostres necessitats, ara teniu un dispositiu més a la vostra reunió.

Pas 5: Aplicacions i funcions

El MMA7455, fabricat per Freescale Semiconductor, un acceleròmetre digital de 3 eixos d'alt rendiment i baixa potència, es pot utilitzar per a canvis de dades de sensor, orientació del producte i detecció de gestos. És perfecte per a aplicacions com ara telèfons mòbils / PMP / PDA: detecció d’orientació (vertical / horitzontal), estabilitat de la imatge, desplaçament de text, marcatge de moviment, toc per silenciar, PC portàtil: antirobatori, jocs: detecció de moviment, despertador automàtic / Dormir per a un baix consum d'energia i càmera fixa digital: estabilitat de la imatge.

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. Quan intenteu ser més creatius en el vostre poca aventura, mai no fa mal que vagi a fonts externes. En aquest mètode, pot haver-hi un parell de recomanacions que poden ser senzilles, mentre que algunes 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 prototip de gravímetre per mesurar el camp gravitacional local de la Terra amb MMA7455 i Raspberry Pi mitjançant Python. En l’empresa anterior, hem utilitzat càlculs fonamentals. El principi bàsic del disseny és mesurar canvis fraccionaris molt petits dins de la gravetat terrestre d’1 g. Per tant, podeu utilitzar aquest sensor de diverses maneres que podeu considerar. L’algorisme consisteix a mesurar la velocitat de canvi del vector de gravetat vertical en les tres direccions perpendiculars donant lloc a un tensor de gradient de gravetat. Es pot deduir diferenciant el valor de la gravetat en dos punts separats per una petita distància vertical, l, i dividint per aquesta distància. Intentarem fer una interpretació efectiva d’aquest prototip més aviat que tard, la configuració, el codi i el modelat funcionen per a l’anàlisi de soroll i vibracions de l’estructura. Creiem que a tots us agrada!

Per al vostre consol, tenim un encantador vídeo a YouTubew que us pot ajudar a examinar-vos. Confieu en que aquest esforç encaminarà més investigacions. Si l’oportunitat no truca, construeix una porta.