Memantau Akselerasi Menggunakan Raspberry Pi dan AIS328DQTR Menggunakan Python: 6 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Percepatan terbatas, saya pikir menurut beberapa hukum Fisika.- Terry Riley

Seekor cheetah memanfaatkan akselerasi yang luar biasa dan perubahan kecepatan yang cepat saat mengejar. Makhluk tercepat di darat sesekali menggunakan kecepatan tertingginya untuk menangkap mangsa. Makhluk-makhluk itu mempercepatnya dengan menerapkan kekuatan hampir lima kali lebih banyak daripada Usain Bolt di tengah lari 100m yang memecahkan rekor.

Saat ini, individu tidak dapat membayangkan keberadaan mereka tanpa inovasi. Di sekitar kita berbagai inovasi membantu orang untuk melanjutkan eksistensi mereka dengan lebih boros. Raspberry Pi, PC Linux papan tunggal mini, memberikan dasar yang murah dan terhormat untuk upaya elektronik dan kemajuan mutakhir seperti IoT, Kota Cerdas, dan Pendidikan Sekolah. Sebagai penggemar komputer dan gadget, kami telah mengambil langkah besar dengan Raspberry Pi dan memilih untuk mencampur minat kami. Jadi apa kemungkinan hasil yang dapat kita lakukan jika kita memiliki Raspberry Pi dan Akselerometer 3-sumbu di dekatnya? Dalam tugas ini, kami akan menggabungkan AIS328DQTR, sensor akselerometer linier MEMS 3-sumbu digital, untuk mengukur akselerasi dalam 3 arah, X, Y, dan Z, dengan Raspberry Pi menggunakan Python. Itu layak untuk dilihat.

Langkah 1: Perangkat Keras yang Kami Butuhkan

Masalahnya kurang bagi kami karena kami memiliki banyak sekali barang yang tergeletak di sekitar untuk dikerjakan. Bagaimanapun, kita tahu betapa sulitnya bagi orang lain untuk menyingkirkan bagian yang tepat pada waktu yang tepat dari titik kuat dan itu dilindungi dengan sedikit memperhatikan setiap sen. Jadi kami akan membantu Anda.

1. Raspberry Pi

Langkah awal adalah mendapatkan papan Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah papan soliter PC berbasis Linux. PC kecil ini memiliki daya yang kuat, digunakan sebagai bagian dari latihan elektronik, dan operasi PC seperti spreadsheet, pengolah kata, penjelajahan web, dan email, serta permainan. Anda dapat membelinya di toko elektronik atau toko hobi mana pun.

2. Perisai I2C untuk Raspberry Pi

Perhatian utama Raspberry Pi benar-benar tidak ada adalah port I2C. Jadi untuk itu, konektor TOUTPI2 I2C memberi Anda pengertian untuk menggunakan Raspberry Pi dengan APAPUN perangkat I2C. Ini tersedia di DCUBE Store

3. Akselerometer 3-Sumbu, AIS328DQTR

Milik sensor gerak STMicroelectronics, AIS328DQTR adalah akselerometer linier 3-sumbu kinerja tinggi berdaya sangat rendah dengan antarmuka serial digital keluaran standar SPI. Kami memperoleh sensor ini dari DCUBE Store

4. Menghubungkan Kabel

Kami memperoleh kabel Penghubung I2C dari DCUBE Store

5. Kabel USB mikro

Yang paling sederhana, bingung, namun paling ketat untuk tingkat kebutuhan daya adalah Raspberry Pi! Cara paling mudah untuk menangani rencana permainan adalah dengan menggunakan kabel Micro USB. Pin GPIO atau port USB juga dapat digunakan untuk memberikan catu daya yang cukup.

6. Akses Web adalah Kebutuhan

Hubungkan Raspberry Pi Anda dengan kabel Ethernet (LAN) dan hubungkan ke jaringan Anda. Di sisi lain, pindai konektor WiFi dan gunakan salah satu port USB untuk mengakses jaringan jarak jauh. Ini adalah keputusan yang tajam, mendasar, kecil dan sederhana!

7. Kabel HDMI/Akses Jarak Jauh

Raspberry Pi memiliki port HDMI yang dapat Anda antarmuka terutama ke Monitor atau TV dengan kabel HDMI. Pilihan, Anda dapat menggunakan SSH untuk membuka Raspberry Pi Anda dari PC Linux atau Macintosh dari terminal. Juga, Putty, emulator terminal sumber terbuka dan gratis terdengar seperti pilihan yang tidak terlalu buruk.

Langkah 2: Menghubungkan Perangkat Keras

Buatlah rangkaian seperti yang ditunjukkan oleh skema yang muncul. Pada grafik, Anda akan melihat berbagai bagian, fragmen daya, dan sensor I2C.

Koneksi Raspberry Pi dan I2C Shield

Yang paling penting lagi, ambil Raspberry Pi dan temukan I2C Shield di atasnya. Tekan Shield dengan hati-hati di atas pin GPIO Pi dan kita selesai dengan langkah ini semudah pie (lihat snap).

Raspberry Pi dan Koneksi Sensor

Ambil sensor dan Hubungkan kabel I2C dengannya. Untuk pengoperasian kabel ini yang sesuai, harap tinjau Output I2C SELALU sesuai dengan Input I2C. Hal yang sama harus dilakukan untuk Raspberry Pi dengan pelindung I2C yang dipasang di atas pin GPIO.

Kami mendorong penggunaan kabel I2C karena meniadakan persyaratan untuk membedah pinout, mengamankan, dan mengganggu yang dilakukan bahkan oleh kekacauan yang paling sederhana sekalipun. Dengan kabel penghubung dan pemutaran yang signifikan ini, Anda dapat menampilkan, menukar alat, atau menambahkan lebih banyak perangkat ke aplikasi yang sesuai. Ini mendukung beban kerja hingga tingkat yang sangat besar.

Catatan: Kabel coklat harus selalu mengikuti koneksi Ground (GND) antara output dari satu perangkat dan input dari perangkat lain

Jaringan Web adalah Kunci

Untuk membuat upaya kami menang, kami memerlukan koneksi Web untuk Raspberry Pi kami. Untuk ini, Anda memiliki opsi seperti menghubungkan Ethernet (LAN) yang bergabung dengan jaringan rumah. Selain itu, sebagai pilihan, tentu saja yang menyenangkan adalah menggunakan konektor USB WiFi. Secara umum untuk ini, Anda memerlukan driver untuk membuatnya berfungsi. Jadi condong ke arah yang menggunakan Linux dalam penggambaran.

Sumber Daya listrik

Colokkan kabel Micro USB ke colokan listrik Raspberry Pi. Pukulan dan kami siap.

Koneksi ke Layar

Kita dapat menghubungkan kabel HDMI ke Monitor lain. Terkadang, Anda perlu membuka Raspberry Pi tanpa menghubungkannya ke layar atau Anda mungkin perlu melihat informasi darinya dari tempat lain. Mungkin, ada cara-cara kreatif dan cerdas secara fiskal untuk menangani segala hal yang dipertimbangkan. Salah satunya menggunakan - SSH (login baris perintah jarak jauh). Anda juga dapat menggunakan perangkat lunak Putty untuk itu.

Langkah 3: Pengodean Python untuk Raspberry Pi

Anda dapat melihat Kode Python untuk Sensor Raspberry Pi dan AIS328DQTR di Repositori Github kami.

Sebelum melanjutkan ke kode, pastikan Anda membaca aturan yang diberikan dalam arsip Readme dan Atur Raspberry Pi Anda sesuai dengan itu. Ini hanya akan jeda sejenak untuk melakukan semua hal dipertimbangkan.

Accelerometer adalah gadget elektromekanis yang akan mengukur gaya akselerasi. Kekuatan ini mungkin statis, mirip dengan gaya gravitasi konstan yang menarik kaki Anda, atau dapat diubah - disebabkan oleh menggerakkan atau menggetarkan akselerometer.

Yang terjadi adalah kode python dan Anda dapat mengkloning dan mengubah kode dengan cara apa pun yang Anda sukai.

# Didistribusikan dengan lisensi kehendak bebas.# Gunakan sesuka Anda, untung atau gratis, asalkan sesuai dengan lisensi karya terkait. # AIS328DQTR # Kode ini dirancang untuk bekerja dengan Modul Mini AIS328DQTR_I2CS I2C yang tersedia dari dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -output-digital-untuk-aplikasi-otomotif-i%C2%B2c-mini-modul/

impor smbus

waktu impor

# Dapatkan bus I2C

bus = smbus. SMBus(1)

# Alamat AIS328DQTR, 0x18(24)

# Pilih register kontrol1, 0x20(32) # 0x27(39) Mode Power ON, Pemilihan kecepatan data = 50Hz # X, Y, Z-Axis diaktifkan bus.write_byte_data(0x18, 0x20, 0x27) # Alamat AIS328DQTR, 0x18(24) # Pilih register kontrol4, 0x23(35) # 0x30(48) Pembaruan berkelanjutan, Pemilihan skala penuh = +/-8G bus.write_byte_data(0x18, 0x23, 0x30)

waktu.tidur(0.5)

# Alamat AIS328DQTR, 0x18(24)

# Membaca data kembali dari 0x28(40), 2 byte # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x29)

# Konversi data

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

# Alamat AIS328DQTR, 0x18(24)

# Membaca data kembali dari 0x2A(42), 2 byte # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2B)

# Konversi data

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

# Alamat AIS328DQTR, 0x18(24)

# Membaca data kembali dari 0x2C(44), 2 byte # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2D)

# Konversi data

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

# Keluarkan data ke layar

print "Percepatan pada Sumbu X: %d" %xAccl print "Percepatan pada Sumbu Y: %d" %yAccl print "Percepatan pada Sumbu Z: %d" %zAccl

Langkah 4: Kepraktisan Kode

Unduh (atau git pull) kode dari Github dan buka di Raspberry Pi.

Jalankan perintah untuk Kompilasi dan Unggah kode di terminal dan lihat hasilnya di Layar. Mengambil beberapa menit berikutnya, itu akan menunjukkan setiap parameter. Setelah memastikan bahwa semuanya bekerja dengan mudah, Anda dapat menggunakan bisnis ini setiap hari atau menjadikan bisnis ini sedikit bagian dari tugas yang lebih besar. Apapun kebutuhan Anda, Anda sekarang memiliki satu lagi alat dalam akumulasi Anda.

Langkah 5: Aplikasi dan Fitur

Diproduksi oleh STMicroelectronics, akselerometer linier 3 sumbu ultra kompak berdaya rendah berkinerja tinggi milik sensor gerak. AIS328DQTR sesuai untuk aplikasi seperti Telematika dan Kotak Hitam, Navigasi Mobil In-Dash, Pengukuran Kemiringan / Kemiringan, Perangkat Anti-Pencurian, Penghematan Daya Cerdas, Pengenalan dan Pencatatan Dampak, Pemantauan dan Kompensasi Getaran, dan Fungsi yang Diaktifkan Gerakan.

Langkah 6: Kesimpulan

Jika Anda telah berpikir untuk menjelajahi alam semesta sensor Raspberry Pi dan I2C, maka Anda dapat mengejutkan diri sendiri dengan memanfaatkan dasar-dasar perangkat keras, pengkodean, pengaturan, otoritas, dll. Dalam metode ini, mungkin ada beberapa tugas yang mungkin langsung, sementara beberapa mungkin menguji Anda, menggerakkan Anda. Bagaimanapun, Anda dapat membuat jalan dan menyempurnakannya dengan mengubah dan membuat formasi Anda sendiri.

Misalnya, Anda dapat mulai dengan memikirkan Prototipe Pelacak Perilaku untuk memantau dan menggambarkan gerakan fisik dan sikap tubuh hewan dengan AIS328DQTR dan Raspberry Pi menggunakan Python. Dalam tugas di atas, kami telah menggunakan perhitungan dasar akselerometer. Protokolnya adalah untuk membuat sistem akselerometer bersama dengan Girometer dan GPS apa pun, dan algoritma pembelajaran yang diawasi (mesin) (mesin vektor dukungan (SVM)) untuk identifikasi perilaku hewan secara otomatis. Ini akan diikuti dengan pengumpulan pengukuran sensor paralel dan evaluasi pengukuran dengan menggunakan klasifikasi support vector machine (SVM). Gunakan kombinasi yang berbeda dari pengukuran independen (duduk, berjalan atau berlari) untuk pelatihan dan validasi untuk menentukan kekokohan prototipe. Kami akan mencoba untuk membuat rendisi yang berfungsi dari prototipe ini lebih cepat daripada nanti, konfigurasi, kode, dan pemodelan berfungsi untuk mode perilaku yang lebih banyak. Kami percaya Anda semua menyukainya!

Demi kenyamanan Anda, kami memiliki video menarik di YouTube yang dapat membantu pemeriksaan Anda. Percaya usaha ini memotivasi eksplorasi lebih lanjut. Mulai di mana Anda berada. Gunakan apa yang Anda miliki. Lakukan apa yang kamu bisa.