Ndërfaqja e sensorit të xhiroskopit me 3 boshte BMG160 me mjedër Pi: 5 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:18

Në botën e sotme, më shumë se gjysma e të rinjve dhe fëmijëve janë të dhënë pas lojrave dhe të gjithë ata që e duan atë, të magjepsur nga aspektet teknike të lojrave e dinë rëndësinë e ndjeshmërisë së lëvizjes në këtë fushë. Ne gjithashtu u mahnitëm nga e njëjta gjë dhe vetëm për ta sjellë atë në dërrasa, ne menduam të punojmë në një sensor xhiroskopi i cili mund të masë shkallën këndore të çdo objekti. Pra, sensori që morëm për t'u marrë me detyrën është BMG160. BMG160 është një sensor xhiroskop 16-bit, dixhital, treaksial, i cili mund të masë shkallën këndore në tre dimensione të dhomës pingul.

Në këtë tutorial, ne do të demonstrojmë punën e BMG160 me Raspberry pi, duke përdorur Java si gjuhë programimi.

Pajisjet kompjuterike që do t'ju nevojiten për këtë qëllim janë si më poshtë:

1. BMG160

2. Raspberry Pi

3. Kabllo I2C

4. Mburoja I2C për Raspberry Pi

5. Kabllo Ethernet

Hapi 1: Vështrim BMG160:

Para së gjithash, ne dëshirojmë t'ju njohim me veçoritë themelore të modulit të sensorit që është BMG160 dhe protokollin e komunikimit në të cilin funksionon.

BMG160 është në thelb një sensor xhiroskop 16-bit, dixhital, treaksial, i cili mund të masë normat këndore. Shtë i aftë të llogarisë ritmet këndore në tre dimensione të dhomës pingul, boshtin x-, y- dhe z, dhe të sigurojë sinjalet përkatëse të daljes. Mund të komunikojë me bordin e mjedrës pi duke përdorur protokollin e komunikimit I2C. Ky modul i veçantë është krijuar për të përmbushur kërkesat për aplikimet e konsumatorit, si dhe qëllimet industriale.

Protokolli i komunikimit në të cilin punon sensori është I2C. I2C qëndron për qarkun e integruar. Shtë një protokoll komunikimi në të cilin komunikimi zhvillohet përmes linjave SDA (të dhëna serike) dhe SCL (ora seriale). Mundëson lidhjen e shumë pajisjeve në të njëjtën kohë. Shtë një nga protokollet më të thjeshtë dhe më efikas të komunikimit.

Hapi 2: Ajo që ju nevojitet.. !

Materialet që na duhen për të arritur qëllimin tonë përfshijnë përbërësit e mëposhtëm të harduerit:

1. BMG160

2. Raspberry Pi

3. Kabllo I2C

4. Mburoja I2C Për Raspberry Pi

5. Kabllo Ethernet

Hapi 3: Bashkimi i harduerit:

Seksioni i lidhjes së harduerit në thelb shpjegon lidhjet e telave të kërkuara midis sensorit dhe mjedrës pi. Sigurimi i lidhjeve të sakta është nevoja themelore gjatë punës në çdo sistem për daljen e dëshiruar. Pra, lidhjet e nevojshme janë si më poshtë:

BMG160 do të funksionojë mbi I2C. Këtu është shembulli i diagramit të instalimeve elektrike, duke demonstruar se si të lidhni secilën ndërfaqe të sensorit.

Jashtë kutisë, bordi është i konfiguruar për një ndërfaqe I2C, si i tillë ne rekomandojmë përdorimin e këtij bashkimi nëse përndryshe jeni agnostik. Gjithçka që ju nevojitet janë katër tela!

Vetëm katër lidhje kërkohen kunjat Vcc, Gnd, SCL dhe SDA dhe këto janë të lidhura me ndihmën e kabllit I2C.

Këto lidhje demonstrohen në fotot e mësipërme.

Hapi 4: Matja e xhiroskopit me 3 boshte duke përdorur kodin Java:

Avantazhi i përdorimit të mjedrës pi është, që ju siguron fleksibilitetin e gjuhës programuese në të cilën dëshironi të programoni bordin në mënyrë që të ndërlidhni sensorin me të. Duke shfrytëzuar këtë avantazh të këtij bordi, ne po demonstrojmë këtu programimin e tij në Java. Kodi Java për BMG160 mund të shkarkohet nga komuniteti ynë github që është Dcube Store Community.

Si dhe për lehtësinë e përdoruesve, ne po e shpjegojmë kodin edhe këtu: Si hapi i parë i kodimit ju duhet të shkarkoni bibliotekën pi4j në rast java, sepse kjo bibliotekë mbështet funksionet e përdorura në kod. Pra, për të shkarkuar bibliotekën mund të vizitoni lidhjen e mëposhtme:

pi4j.com/install.html

Ju gjithashtu mund të kopjoni kodin java të punës për këtë sensor nga këtu:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

klasa publike BMG160

{

public static void main (String args ) hedh Exception

{

// Krijo autobus I2C

Autobusi I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Merrni pajisjen I2C, adresa BMG160 I2C është 0x68 (104)

Pajisja I2CDevice = bus.getDevice (0x68);

// Zgjidhni regjistrin e diapazonit

// Konfiguro gamën e plotë të shkallës, 2000 dps

pajisje.shkruaj (0x0F, (bajt) 0x80);

// Zgjidh regjistrin e gjerësisë së brezit

// Gjerësia e brezit 200 Hz

pajisje.shkruaj (0x10, (bajt) 0x04);

Thread.sleep (500);

// Lexoni 6 bajt të dhëna

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb

bajt të dhëna = bajt i ri [6];

pajisje.lex (0x02, të dhëna, 0, 6);

// Shndërroni të dhënat

int xGyro = ((të dhënat [1] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [0] & 0xFF));

nëse (xGyro> 32767)

{

xGyro -= 65536;

}

int yGyro = ((të dhënat [3] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [2] & 0xFF));

nëse (yGyro> 32767)

{

yGyro -= 65536;

}

int zGyro = ((të dhënat [5] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [4] & 0xFF));

nëse (zGyro> 32767)

{

zGyro -= 65536;

}

// Dalja e të dhënave në ekran

System.out.printf ("Boshti X i rrotullimit: %d %n", xGyro);

System.out.printf ("Y-boshti i rrotullimit: %d %n", yGyro);

System.out.printf ("Z-boshti i rrotullimit: %d %n", zGyro);

}

}

Biblioteka që lehtëson komunikimin i2c midis sensorit dhe bordit është pi4j, paketat e saj të ndryshme I2CBus, I2CDevice dhe I2CFactory ndihmojnë për të vendosur lidhjen.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus; import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Kjo pjesë e kodit bën që sensori të masë shkallën këndore duke shkruar komandat përkatëse duke përdorur funksionin write () dhe më pas të dhënat lexohen duke përdorur funksionin read ().

// Zgjidh regjistrin e diapazonit // Konfiguro gamën e plotë të shkallës, pajisjen 2000 dps. Shkruaj (0x0F, (bajt) 0x80); // Përzgjedh regjistrin e gjerësisë së brezit // Pajisja me gjerësi brezi 200 Hz.shkruaj (0x10, (bajt) 0x04); Thread.sleep (500);

// Lexoni 6 bajt të dhëna

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb byte të dhëna = bajt i ri [6]; pajisje.lex (0x02, të dhëna, 0, 6);

Të dhënat e marra nga sensori shndërrohen në formatin e duhur duke përdorur sa vijon:

int xGyro = ((të dhënat [1] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [0] & 0xFF)); nëse (xGyro> 32767) {xGyro -= 65536; } int yGyro = ((të dhënat [3] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [2] & 0xFF)); nëse (yGyro> 32767) {yGyro -= 65536; } int zGyro = ((të dhënat [5] & 0xFF) * 256 + (të dhënat [4] & 0xFF)); nëse (zGyro> 32767) {zGyro -= 65536; }

Dalja shtypet duke përdorur funksionin System.out.println (), në formatin e mëposhtëm.

System.out.println ("Boshti X i Rrotullimit: %d %n", xGyro); System.out.println ("Boshti Y i Rrotullimit: %d %n", yGyro); System.out.println ("boshti Z i rrotullimit: %d %n", zGyro);

Dalja e sensorit tregohet në figurën e mësipërme.

Hapi 5: Aplikimet:

BMG160 ka një numër të larmishëm aplikimesh në pajisje si celularët, pajisjet e ndërfaqes së makinerisë njerëzore. Ky modul sensor është projektuar për të përmbushur kërkesat për aplikimet e konsumatorëve, të tilla si stabilizimi i imazhit (DSC dhe aparati-telefon), lojërat dhe pajisjet e drejtimit. Gjithashtu përdoret në sistemet që kërkojnë njohjen e gjesteve dhe sistemet e përdorura në navigimin e brendshëm.