Monitoraggio dell'accelerazione utilizzando Raspberry Pi e AIS328DQTR utilizzando Python: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

L'accelerazione è finita, penso secondo alcune leggi della fisica.- Terry Riley

Un ghepardo utilizza un'incredibile accelerazione e rapidi cambi di velocità quando insegue. La creatura più veloce a terra di tanto in tanto utilizza il suo ritmo più alto per catturare la preda. Le creature ottengono questa accelerazione applicando quasi cinque volte più potenza di quella di Usain Bolt durante la sua corsa da record di 100 metri.

Al giorno d'oggi, gli individui non possono immaginare la loro esistenza senza innovazione. Intorno a noi diverse innovazioni stanno aiutando le persone a portare avanti la loro esistenza con più stravaganza. Raspberry Pi, il mini PC Linux a scheda singola, offre una base economica e rispettabile per attività elettroniche e progressi all'avanguardia come IoT, Smart Cities e School Education. Come fan di computer e gadget, abbiamo preso in misura considerevole il Raspberry Pi e abbiamo scelto di mescolare i nostri interessi. Quindi quali sono i possibili risultati di quello che possiamo fare se abbiamo un Raspberry Pi e un accelerometro a 3 assi nelle vicinanze? In questo compito, incorporeremo AIS328DQTR, un sensore accelerometro lineare MEMS digitale a 3 assi, per misurare l'accelerazione in 3 direzioni, X, Y e Z, con il Raspberry Pi utilizzando Python. Vale la pena esaminarlo.

Passaggio 1: hardware di cui abbiamo bisogno

I problemi sono stati minori per noi poiché abbiamo una quantità enorme di cose in giro su cui lavorare. In ogni caso, sappiamo quanto sia fastidioso per gli altri riporre la parte giusta in tempo perfetto dal punto forte e che viene protetto prestando poca attenzione ad ogni centesimo. Quindi ti aiuteremo.

1. Lampone Pi

Il primo passo è stato ottenere una scheda Raspberry Pi. Il Raspberry Pi è un PC basato su Linux a scheda solitaria. Questo piccolo PC offre una potenza di registrazione eccezionale, utilizzato come un pezzo di esercizi di elettronica e operazioni del PC come fogli di calcolo, elaborazione testi, navigazione web, e-mail e giochi. Puoi acquistarne uno in qualsiasi negozio di elettronica o hobbista.

2. Scudo I2C per Raspberry Pi

La preoccupazione principale che il Raspberry Pi è veramente assente è una porta I2C. Quindi, per questo, il connettore I2C TOUTPI2 ti dà il senso di usare Raspberry Pi con QUALSIASI dispositivo I2C. È disponibile su DCUBE Store

3. Accelerometro a 3 assi, AIS328DQTR

Appartenente ai sensori di movimento STMicroelectronics, l'AIS328DQTR è un accelerometro lineare a 3 assi ad alte prestazioni e bassissima potenza con un'uscita standard SPI dell'interfaccia seriale digitale. Abbiamo acquistato questo sensore da DCUBE Store

4. Cavo di collegamento

Abbiamo acquistato il cavo di collegamento I2C da DCUBE Store

5. Cavo micro USB

Il più umile sconcertato, ma il più rigoroso per quanto riguarda la potenza necessaria è il Raspberry Pi! Il modo più semplice per gestire il piano di gioco è l'uso del cavo Micro USB. I pin GPIO o le porte USB possono essere utilizzati allo stesso modo per fornire un'ampia alimentazione.

6. L'accesso al Web è una necessità

Ottieni il tuo Raspberry Pi associato a un cavo Ethernet (LAN) e interfaccialo alla tua rete. D'altra parte, cerca un connettore WiFi e utilizza una delle porte USB per accedere alla rete remota. È una decisione acuta, fondamentale, piccola e semplice!

7. Cavo HDMI/Accesso remoto

Il Raspberry Pi ha una porta HDMI che puoi interfacciare soprattutto a un monitor o una TV con un cavo HDMI. Opzionale, puoi utilizzare SSH per far apparire il tuo Raspberry Pi da un PC Linux o Macintosh dal terminale. Inoltre, PuTTY, un emulatore di terminale gratuito e open source, sembra una scelta non così male.

Passaggio 2: collegamento dell'hardware

Realizzare il circuito come indicato dallo schema mostrato. Nel grafico vedrai le varie parti, i frammenti di alimentazione e il sensore I2C.

Connessione Raspberry Pi e I2C Shield

Ancora più importante, prendi il Raspberry Pi e individua lo scudo I2C su di esso. Premi con attenzione lo scudo sui pin GPIO di Pi e abbiamo finito con questo passaggio semplice come una torta (vedi lo snap).

Raspberry Pi e connessione del sensore

Prendi il sensore e interfaccia il cavo I2C con esso. Per il corretto funzionamento di questo cavo, si prega di rivedere l'uscita I2C che occupa SEMPRE con l'ingresso I2C. Lo stesso deve essere preso dopo per il Raspberry Pi con lo shield I2C montato sui pin GPIO.

Incoraggiamo l'uso del cavo I2C in quanto annulla la necessità di sezionare i piedini, il fissaggio e il fastidio compiuto anche dal più umile pasticcio. Con questa associazione significativa e il cavo di riproduzione, puoi presentare, scambiare aggeggi o aggiungere più gadget a un'applicazione adatta. Questo supporta il peso del lavoro fino a un livello immenso.

Nota: il filo marrone dovrebbe seguire in modo affidabile la connessione di terra (GND) tra l'uscita di un dispositivo e l'ingresso di un altro dispositivo

La rete web è fondamentale

Per rendere vincente il nostro tentativo, abbiamo bisogno di una connessione Web per il nostro Raspberry Pi. Per questo, hai opzioni come interfacciare un collegamento Ethernet (LAN) con la rete domestica. Inoltre, come opzione, un corso piacevole è quello di utilizzare un connettore USB WiFi. In generale, per questo, è necessario un driver per farlo funzionare. Quindi inclina verso quello con Linux nella rappresentazione.

Alimentazione elettrica

Collega il cavo Micro USB alla presa di alimentazione del Raspberry Pi. Dai un pugno e siamo pronti.

Connessione allo schermo

Possiamo collegare il cavo HDMI a un altro monitor. A volte, è necessario accedere a un Raspberry Pi senza interfacciarlo a uno schermo o potrebbe essere necessario visualizzare le informazioni da esso da altrove. Forse, ci sono modi creativi e fiscalmente intelligenti per affrontare tutto considerato. Uno di questi sta usando - SSH (accesso remoto da riga di comando). Puoi anche utilizzare il software PuTTY per questo.

Passaggio 3: codifica Python per Raspberry Pi

Puoi visualizzare il codice Python per il sensore Raspberry Pi e AIS328DQTR nel nostro repository Github.

Prima di procedere al codice, assicurati di leggere le regole fornite nell'archivio Leggimi e configura il tuo Raspberry Pi in base ad esso. Sarà solo una tregua per un momento per fare tutte le cose considerate.

Un accelerometro è un gadget elettromeccanico che misurerà le forze di accelerazione. Questi poteri potrebbero essere statici, simili alla forza di gravità costante che tira i tuoi piedi, oppure potrebbero essere alterabili, provocati dallo spostamento o dalla vibrazione dell'accelerometro.

L'accompagnamento è il codice Python e puoi clonare e modificare il codice in qualsiasi modo tu sia incline.

# Distribuito con una licenza di libero arbitrio.# Usalo come preferisci, a scopo di lucro o gratuito, a condizione che si adatti alle licenze delle opere associate. # AIS328DQTR # Questo codice è progettato per funzionare con il mini modulo AIS328DQTR_I2CS I2C disponibile su dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -uscita-digitale-per-applicazioni-automotive-i%C2%B2c-mini-modulo/

import smbus

tempo di importazione

# Ottieni l'autobus I2C

bus = smbus. SMBus(1)

# indirizzo AIS328DQTR, 0x18(24)

# Seleziona registro di controllo1, 0x20(32) # 0x27(39) Modalità di accensione, selezione velocità dati = 50Hz # X, Y, asse Z abilitato bus.write_byte_data(0x18, 0x20, 0x27) # Indirizzo AIS328DQTR, 0x18(24) # Seleziona registro di controllo4, 0x23(35) # 0x30(48) Aggiornamento continuo, selezione fondo scala = +/-8G bus.write_byte_data(0x18, 0x23, 0x30)

tempo.sonno(0.5)

# indirizzo AIS328DQTR, 0x18(24)

# Rilegge i dati da 0x28(40), 2 byte # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x29)

# Converti i dati

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

# indirizzo AIS328DQTR, 0x18(24)

# Rilegge i dati da 0x2A(42), 2 byte # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2B)

# Converti i dati

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

# indirizzo AIS328DQTR, 0x18(24)

# Rilegge i dati da 0x2C(44), 2 byte # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2D)

# Converti i dati

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

# Invia i dati allo schermo

print "Accelerazione nell'asse X: %d" %xAccl print "Accelerazione nell'asse Y: %d" %yAccl print "Accelerazione nell'asse Z: %d" %zAccl

Passaggio 4: la praticità del codice

Scarica (o git pull) il codice da Github e aprilo nel Raspberry Pi.

Esegui i comandi per compilare e caricare il codice nel terminale e vedere il rendimento sullo schermo. Dopo diversi minuti, mostrerà tutti i parametri. Sulla scia della garanzia che tutto funzioni senza sforzo, puoi usare questa impresa ogni giorno o rendere questa impresa una piccola parte di un incarico molto più grande. Qualunque siano le tue esigenze, ora hai un aggeggio in più nel tuo accumulo.

Passaggio 5: applicazioni e funzionalità

Prodotto da STMicroelectronics, accelerometro lineare a 3 assi ultra compatto a bassa potenza ad alte prestazioni appartenente ai sensori di movimento. L'AIS328DQTR è adatto per applicazioni quali telematica e scatole nere, navigazione per auto nel cruscotto, misurazione dell'inclinazione/inclinazione, dispositivo antifurto, risparmio energetico intelligente, riconoscimento e registrazione degli impatti, monitoraggio e compensazione delle vibrazioni e funzioni attivate dal movimento.

Passaggio 6: conclusione

Se stai pensando di esplorare l'universo dei sensori Raspberry Pi e I2C, puoi scioccarti facendo uso delle basi hardware, della codifica, dell'organizzazione, dell'autorevolezza, ecc. In questo metodo, potrebbero esserci un paio di commissioni che potrebbe essere semplice, mentre alcuni potrebbero metterti alla prova, spostarti. In ogni caso, puoi fare un modo e impeccabile cambiando e facendo una tua formazione.

Ad esempio, puoi iniziare con l'idea di un prototipo di tracker del comportamento per monitorare e rappresentare i movimenti fisici e le posizioni del corpo degli animali con AIS328DQTR e Raspberry Pi utilizzando Python. Nel compito di cui sopra, abbiamo utilizzato i calcoli fondamentali di un accelerometro. Il protocollo consiste nel creare un sistema di accelerometro insieme a qualsiasi girometro e GPS e un algoritmo di apprendimento supervisionato (macchina) (macchina vettoriale di supporto (SVM)) per l'identificazione automatizzata del comportamento degli animali. Questo sarà seguito dalla raccolta delle misurazioni dei sensori paralleli e dalla valutazione delle misurazioni utilizzando la classificazione SVM (support vector machine). Utilizzare diverse combinazioni di misurazioni indipendenti (seduto, camminare o correre) per l'allenamento e la convalida per determinare la robustezza del prototipo. Cercheremo di realizzare una versione funzionante di questo prototipo prima piuttosto che dopo, la configurazione, il codice e la modellazione funzionano per più modalità comportamentali. Crediamo che piaccia a tutti voi!

Per tua comodità, abbiamo un video affascinante su YouTube che potrebbe aiutarti nel tuo esame. Fidati di questo sforzo motiva ulteriori esplorazioni. Inizia da dove sei. Usa quello che hai. Fai ciò che puoi.