Kontrolli i Lëvizjes Me Raspberry Pi dhe LIS3DHTR, Përshpejtues me 3 Bosht, Duke Përdorur Python: 6 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:14

Bukuria na rrethon, por zakonisht, ne duhet të ecim në një kopsht për ta njohur atë. - Rumi

Si grup i arsimuar që duket se jemi, ne investojmë pjesën dërrmuese të energjisë sonë duke punuar para kompjuterëve tanë dhe celularëve. Prandaj, ne shpesh e lëmë mirëqenien tonë të marrë sallën dytësore, duke mos gjetur kurrë me të vërtetë një mundësi ideale për të shkuar në palestër ose një klasë fitnesi dhe si rregull duke zgjedhur ushqim të shpejtë mbi zgjedhje shumë më të dobishme. Lajmi gjallërues është nëse gjithçka që ju nevojitet është një ndihmë me mbajtjen e regjistrave ose për të monitoruar përparimin tuaj, ju mund të përdorni novacionin e sotëm në prodhimin e një vegël për të ndihmuar veten tuaj.

Teknologjia po zhvillohet me shpejtësi. Vazhdimisht, ne kapim erën e një risie të re që do të ndryshojë botën dhe mënyrën se si mësojmë në të. Kur jeni të përfshirë në kompjuterë, kodim dhe robotë ose thjesht ju pëlqen të punoni, ka një bekim teknologjik atje. Raspberry Pi, kompjuteri mikro, me një bord Linux, është i përkushtuar për të përmirësuar mënyrën se si mësoni me teknologjinë novatore, por edhe çelësin për përmirësimin e të mësuarit arsimor në të gjithë botën. Pra, cilat janë rezultatet e mundshme se çfarë mund të bëjmë nëse kemi një Raspberry Pi dhe një Përshpejtues me 3 boshte pranë? Po sikur ta gjejmë këtë! Në këtë detyrë, ne do të kontrollojmë nxitimin në 3 akse pingul, X, Y dhe Z duke përdorur Raspberry Pi dhe LIS3DHTR, një akselerometër me 3 boshte. Pra, ne duhet të shohim në këtë udhëtim për të krijuar një sistem për të kontrolluar nxitimin 3-dimensionale lart ose G-Force.

Hapi 1: Pajisjet themelore që kërkojmë

Çështjet ishin më pak për ne pasi ne kemi një sasi të madhe të gjërave të shtrira për të punuar nga. Në çdo rast, ne e dimë se sa e mundimshme është që të tjerët të grumbullojnë pjesën e duhur në kohë të papërlyer nga vendi i dobishëm dhe që mbrohet duke i kushtuar pak vëmendje çdo qindarkë. Kështu që ne do t'ju ndihmojmë. Ndiqni shoqëruesin për të marrë një listë të plotë të pjesëve.

1. Raspberry Pi

Hapi fillestar ishte marrja e një bordi Raspberry Pi. Raspberry Pi është një kompjuter me një bord të bazuar në Linux. Ky kompjuter i vogël paketon një grusht në fuqinë llogaritëse, i përdorur si pjesë e aktiviteteve të veglave, dhe operacione të drejtpërdrejta si spreadsheets, përgatitja e fjalëve, skanimi në internet dhe email, dhe lojëra.

2. Mburoja I2C për Raspberry Pi

Shqetësimi kryesor që Raspberry Pi mungon vërtet është një port I²C. Pra, për këtë, lidhësi TOUTPI2 I²C ju jep kuptimin të përdorni Rasp Pi me çdo pajisje I²C. Availableshtë në dispozicion në Dyqanin DCUBE

3. Përshpejtues me 3 boshte, LIS3DHTR

LIS3DH është një akselerometër linear me fuqi shumë të ulët me performancë të lartë me tre akse që i përket familjes "nano", me dalje standarde të ndërfaqes serike dixhitale I2C/SPI. Ne e morëm këtë sensor nga Dyqani DCUBE

4. Kabllo lidhëse

Ne e morëm kabllon I2C Connecting nga Dyqani DCUBE

5. Kabllo mikro USB

Më i vogli i hutuar, por më i rrepti në atë masë sa ka nevojë për energji është Raspberry Pi! Mënyra më e lehtë për t'u marrë është duke përdorur kabllon Micro USB.

6. Qasja në internet është një nevojë

Fëmijët INTERNET KURR nuk flenë

Merrni Raspberry Pi tuaj të lidhur me një kabllo Ethernet (LAN) dhe lidheni atë me ruterin tuaj të rrjetit. Zgjedhore, kërkoni një lidhje WiFi dhe përdorni një nga portat USB për të shkuar në sistemin në distancë. It'sshtë një vendim i mprehtë, i thjeshtë, i vogël dhe i dobët!

7. Kabllo HDMI/Qasje në distancë

Raspberry Pi ka një port HDMI të cilin mund ta lidhni në mënyrë specifike me një ekran ose televizor me një kabllo HDMI. Me zgjedhje, mund të përdorni SSH për t'u lidhur me Raspberry Pi tuaj nga një kompjuter Linux ose Macintosh nga terminali. Po kështu, PuTTY, një emulator terminal falas dhe me burim të hapur tingëllon si një alternativë e mirë.

Hapi 2: Lidhja e harduerit

Bëni qarkun sipas skemës së shfaqur. Hartoni një diagram dhe merrni sipas skicës saktësisht. Imagjinata është më e rëndësishme se Njohuria.

Lidhja e Raspberry Pi dhe I2C Shield

Mbi të gjitha, merrni Raspberry Pi dhe vëreni Mburojën I2C në të. Shtypni Shield me delikatesë mbi kunjat GPIO të Pi dhe ne kemi mbaruar me këtë përparim aq të thjeshtë sa byrek (shiko fotografinë).

Lidhja e Sensorit dhe Raspberry Pi

Merrni sensorin dhe ndërlidhni kabllon I2C me të. Për funksionimin e duhur të këtij kablli, ju lutemi kujtoni daljen I2C GJITHMON të lidhur me hyrjen I2C. E njëjta gjë duhet të merret edhe për Raspberry Pi me mburojën I2C të montuar mbi të, kunjat e GPIO.

Ne miratojmë përdorimin e kabllit I2C pasi mohon domosdoshmërinë për ekzaminimin e kunjave, fiksimit dhe sikletit të shkaktuara edhe nga vidhosja më e vogël. Me këtë kabllo bashkëngjitëse dhe luajtëse themelore, ju mund të paraqisni, ndërroni pajisjet ose shtoni më shumë pajisje në një aplikacion në mënyrë efektive. Kjo lehtëson peshën e punës në një nivel të konsiderueshëm.

Shënim: Teli kafe duhet të ndjekë në mënyrë të besueshme lidhjen Ground (GND) midis daljes së një pajisjeje dhe hyrjes së një pajisjeje tjetër

Rrjeti i uebit është çelësi

Për ta bërë përpjekjen tonë një fitore, ne kërkojmë një shoqatë në internet për Raspberry Pi tonë. Për këtë, ju keni zgjedhje si ndërlidhja e një kabllo Ethernet (LAN) të bashkuar me rrjetin shtëpiak. Për më tepër, si një alternativë, sido që të jetë, një kurs akomodues është përdorimi i një lidhje USB WiFi. Si rregull për këtë, ju kërkoni një shofer që ta bëjë atë të funksionojë. Pra, anoni drejt atij me Linux në përshkrim.

Furnizimi me energji elektrike

Futeni kabllon Micro USB në prizën e energjisë të Raspberry Pi. Grushtojeni dhe ne jemi gati.

Lidhja me ekranin

Mund të kemi kabllon HDMI të lidhur me një ekran tjetër. Në disa raste, ju duhet të shkoni te një Raspberry Pi pa e ndërlidhur atë me një ekran ose mund t'ju duhet të shikoni disa të dhëna prej tij nga diku tjetër. Në mënyrë të kuptueshme, ka qasje novatore dhe financiarisht të mençura për të bërë si të tilla. Njëra prej tyre është përdorimi i -SSH (hyrja në linjën e komandës në distancë). Ju gjithashtu mund të përdorni softuerin PUTTY për këtë. Këto janë për përdoruesit e përparuar. Pra, detajet nuk përfshihen këtu.

Hapi 3: Kodimi Python për Raspberry Pi

Kodi Python për Sensorin Raspberry Pi dhe LIS3DHTR është i arritshëm në GithubRepository tonë.

Para se të vazhdoni me kodin, sigurohuni që të lexoni rregullat e dhëna në arkivin Readme dhe të vendosni Raspberry Pi tuaj sipas tij. Thjesht do të ketë afat për një moment për të bërë të gjitha gjërat e konsideruara.

Një akselerometër është një vegël elektromekanike që do të vlerësojë forcat e nxitimit. Këto fuqi mund të jenë statike, të ngjashme me forcën e vazhdueshme të gravitetit që tërheq në këmbët tuaja, ose mund të jenë të ndryshueshme - të shkaktuara nga lëvizja ose dridhja e përshpejtuesit.

Shoqëruesi është kodi python dhe ju mund të klononi dhe rregulloni kodin në çfarëdo mënyre që anoni drejt tij.

# Shpërndarë me një licencë të vullnetit të lirë.# Përdoreni atë në çdo mënyrë që dëshironi, fitimprurëse ose falas, me kusht që të përshtatet me licencat e veprave të tij shoqëruese. # LIS3DHTR # Ky kod është krijuar për të punuar me LIS3DHTR_I2CS I2C Mini Moduli i disponueshëm nga dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/lis3dhtr-3-axis-accelerometer-digital-output-motion-sensor-i%C2 %B2c-mini-modul/

import smbus

koha e importit

# Merrni autobusin I2C

autobus = smbus. SMBus (1)

Adresa # LIS3DHTR, 0x18 (24)

# Zgjidh regjistrin e kontrollit1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Mënyra e ndezjes, Zgjedhja e shkallës së të dhënave = 10 Hz # X, Y, Z-Axis autobus i aktivizuar. Shkruani_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Adresa LIS3DHTR, 0x18 (24) # Zgjidh regjistrin e kontrollit4, 0x23 (35) # 0x00 (00) Përditësim i vazhdueshëm, përzgjedhje në shkallë të plotë = +/- 2G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x00)

koha. gjumi (0.5)

Adresa # LIS3DHTR, 0x18 (24)

# Lexoni të dhënat mbrapa nga 0x28 (40), 2 bajt # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Konvertoni të dhënat

xAccl = të dhëna 1 * 256 + të dhëna0 nëse xAccl> 32767: xAccl -= 65536

Adresa # LIS3DHTR, 0x18 (24)

# Lexoni të dhënat mbrapa nga 0x2A (42), 2 bajt # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Konvertoni të dhënat

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

Adresa # LIS3DHTR, 0x18 (24)

# Lexoni të dhënat mbrapa nga 0x2C (44), 2 bajt # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Konvertoni të dhënat

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

# Dalja e të dhënave në ekran

print "Përshpejtimi në boshtin X: %d" %xAccl print "Përshpejtimi në boshtin Y: %d" %yAccl print "Përshpejtimi në boshtin Z: %d" %zAccl

Hapi 4: Punueshmëria e Kodit

Shkarkoni (ose git pull) kodin nga Github dhe hapeni atë në Raspberry Pi.

Drejtoni komandat për të përpiluar dhe ngarkuar kodin në terminal dhe shihni rendimentin në ekran. Pas disa minutash, do të demonstrojë secilin nga parametrat. Si pasojë e garantimit se gjithçka funksionon pa mundim, ju mund ta çoni këtë guxim në një ndërmarrje më të rëndësishme.

Hapi 5: Aplikimet dhe Karakteristikat

Prodhuar nga STMicroelectronics, LIS3DHTR ka shkallë të plota të zgjedhshme nga përdoruesi, of 2g/± 4g/± 8g/± 16g dhe është i aftë të matë përshpejtimet me normat e të dhënave të daljes nga 1Hz në 5kHz. LIS3DHTR është i përshtatshëm për funksionet e aktivizuara me lëvizje dhe zbulimin e rënies së lirë. Ajo përcakton shpejtësinë e përshpejtimit statik të gravitetit në aplikimet për zbulimin e pjerrësisë, dhe përveç kësaj përshpejtimin dinamik që vjen për shkak të lëvizjes ose goditjes. Aplikacionet e tjera përfshijnë njohjen e Klikimit/Klikimit të Dyfishtë, Kursimi Inteligjent i Energjisë për Pajisjet Dore, Pedometri, Orientimi i Ekranit, Pajisjet Hyrëse të Lojërave dhe Realitetit Virtual, Njohja e Ndikimit Dhe Regjistrimi Dhe Monitorimi dhe Kompensimi i Vibrimit.

Hapi 6: Përfundimi

Besoni se kjo ndërmarrje nxit eksperimente të mëtejshme. Ky sensor I2C është fenomenalisht i adaptueshëm, modest dhe i disponueshëm. Meqenëse është një kornizë e përhershme në një shkallë të mrekullueshme, ka mënyra interesante që mund ta zgjeroni këtë detyrë dhe ta përmirësoni atë madje.

Për shembull, Mund të filloni me idenë e një Pedometri duke përdorur LIS3DHTR dhe Raspberry Pi. Në detyrën e mësipërme, ne kemi përdorur llogaritjet themelore. Përshpejtimi mund të jetë parametri përkatës për të analizuar vendimin për ecjen. Ju mund të kontrolloni tre përbërësit e lëvizjes për një individ që janë përpara (rrotull, X), anësorë (katran, Y) dhe vertikal (boshti i devijimit, Z). Regjistrohet një model tipik i të 3 akseve. Së paku 1 aks do të ketë vlera relativisht të mëdha të përshpejtimit periodik. Pra drejtimi i pikut dhe një algoritëm janë thelbësore. Duke marrë parasysh parametrat e hapave (Filtri dixhital, Zbulimi i pikut, Dritarja e kohës, etj.) I këtij algoritmi, ju mund të njihni dhe numëroni hapat, si dhe të matni distancën, shpejtësinë dhe deri në një masë kaloritë e djegura. Kështu që ju mund ta përdorni këtë sensor në mënyra të ndryshme që mund të merrni parasysh. Ne besojmë se ju pëlqen të gjithëve! Ne do të përpiqemi të bëjmë një paraqitje funksionale të këtij pedometri herët sesa vonë, konfigurimi, kodi, pjesa që llogarit mjetet për të ndarë ecjen dhe vrapimin dhe kaloritë e djegura.

Për ngushëllimin tuaj, ne kemi një video intriguese në YouTube e cila mund të ndihmojë shqyrtimin tuaj. Besoni se kjo sipërmarrje motivon eksplorimin e mëtejshëm. Vazhdoni të mendoni për të! Mos harroni të kërkoni pasi më shumë po vjen me këmbëngulje.