Melacak Variasi Akselerasi Dengan Raspberry Pi dan MMA7455 Menggunakan Python: 6 Langkah

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

Saya tidak tersandung, saya sedang menguji gravitasi. Ini masih berfungsi…

Sebuah representasi dari pesawat ulang-alik yang dipercepat menjelaskan bahwa sebuah jam di titik tertinggi dari pesawat ulang-alik akan memilih lebih cepat daripada satu di pangkalan karena ekspansi waktu gravitasi. Beberapa berpendapat bahwa percepatan di pesawat ulang-alik akan sama untuk kedua jam, jadi mereka harus berdetak pada kecepatan yang sama. Berikan beberapa pemikiran untuk itu.

Pikiran, motivasi, dan bahkan pedoman bisa berasal dari mana saja-namun ketika perhatian Anda tertuju pada inovasi, itu mendapat kontribusi dari orang-orang yang berkonsentrasi pada hal itu. Raspberry Pi, mini, PC Linux papan tunggal, menawarkan usaha unik dan nasihat utama tentang pengaturan, pemrograman, dan usaha elektronik. Dekat dengan menjadi Raspberry Pi dan pembuat tutorial perangkat, kami mendapat kesempatan untuk memprogram dan mengotak-atik dan membuat hal-hal menakjubkan dengan Ilmu Komputer dan Elektronika. Kami baru-baru ini bersenang-senang mengambil bidikan pada tugas menggunakan akselerometer dan pemikiran di balik apa yang dapat Anda lakukan dengan gadget ini benar-benar keren. Jadi dalam tugas ini, kami akan menggabungkan MMA7455, sensor akselerometer Digital 3-sumbu, untuk mengukur akselerasi dalam 3 dimensi, X, Y, dan Z, dengan Raspberry Pi menggunakan Python. Mari kita lihat apakah itu membuahkan hasil.

Langkah 1: Perangkat Keras yang Kami Butuhkan

Kami tahu betapa sulitnya untuk mencoba dan mengambilnya tanpa mengetahui bagian mana yang harus didapat, dari mana harus mengaturnya, dan berapa biaya semuanya di muka. Jadi kami telah melakukan semua pekerjaan itu untuk Anda. Setelah Anda memiliki semua bagiannya, itu seharusnya mudah untuk melakukan tugas ini. Ambil setelah pergi dengan untuk mendapatkan daftar bagian yang lengkap.

1. Raspberry Pi

Langkah awal adalah mendapatkan papan Raspberry Pi. Raspberry Pi adalah papan soliter PC berbasis Linux. PC kecil ini memiliki kekuatan yang luar biasa, digunakan sebagai bagian dari latihan elektronik, dan operasi PC seperti spreadsheet, pengolah kata, penjelajahan web dan email, dan 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, MMA7455

Diproduksi oleh Freescale Semiconductor, Inc., MMA7455 3-Axis Digital Accelerometer adalah daya rendah, sensor mesin skala kecil yang cocok untuk mengukur akselerasi di sepanjang sumbu X, Y, dan Z. Kami memperoleh sensor ini dari DCUBE Store

4. Menghubungkan Kabel

Kami memperoleh kabel Penghubung I2C dari Toko DCUBE

5. Kabel USB mikro

Terjerat sedikit, bagaimanapun, yang paling ketat mengenai kebutuhan daya adalah Pi Raspberry! Pendekatan yang paling ditentukan dan paling tidak menuntut untuk mengelola strategi adalah dengan menggunakan kabel Micro USB. Jalur yang lebih maju dan khusus adalah memberikan daya secara khusus melalui port GPIO atau USB.

6. Dukungan Jaringan

Hubungkan Raspberry Pi Anda dengan kabel Ethernet (LAN) dan hubungkan ke jaringan rumah 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 Layar atau TV dengan kabel HDMI. Pilihan, Anda dapat menggunakan SSH untuk membangun dengan Raspberry Pi Anda dari PC Linux atau Mac dari terminal. Demikian juga, Putty, emulator terminal sumber terbuka dan gratis terdengar seperti pemikiran yang cerdas.

Langkah 2: Menghubungkan Perangkat Keras

Buatlah rangkaian seperti yang ditunjukkan oleh skema yang muncul. Dalam skema, Anda akan melihat koneksi berbagai komponen elektronik, kabel penghubung, kabel daya, dan sensor I2C.

Koneksi Raspberry Pi dan I2C Shield

Sebagai hal yang paling penting, ambil Raspberry Pi dan temukan I2C Shield di atasnya. Tekan Perisai dengan baik di atas pin GPIO dari Pi dan kami selesai dengan perkembangan 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 merekomendasikan 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 dengan andal mengambil koneksi Ground (GND) antara output satu perangkat dan input perangkat lain

Akses Internet adalah Kunci

Untuk membuat usaha kami menang, kami memerlukan koneksi Internet untuk Raspberry Pi kami. Untuk ini, Anda memiliki alternatif seperti menghubungkan Ethernet (LAN) yang bergabung dengan jaringan rumah. Selain itu, sebagai alternatif, tentu saja yang memuaskan adalah menggunakan konektor USB WiFi. Pada umumnya mewakili ini, Anda memerlukan driver untuk membuatnya berfungsi. Jadi condong ke satu dengan 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/TV 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 (remote command-line login). 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 MMA7455 di GithubRepository kami.

Sebelum melanjutkan ke kode, pastikan Anda membaca standar yang diberikan dalam catatan Readme dan mengatur Raspberry Pi Anda seperti yang ditunjukkan olehnya. Ini hanya akan melegakan selama satu menit untuk dilakukan mengingat keadaan saat ini.

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. # MMA7455L # Kode ini dirancang untuk bekerja dengan Modul Mini MMA7455L_I2CS I2C yang tersedia dari dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 %B2c-mini-modul/

impor smbus

waktu impor

# Dapatkan bus I2C

bus = smbus. SMBus(1)

# Alamat MMA7455L, 0x1D(16)

# Pilih mode register kontrol, 0x16(22) # 0x01(01) Mode Pengukuran, +/- 8g bus.write_byte_data(0x1D, 0x16, 0x01)

waktu.tidur(0.5)

# Alamat MMA7455L, 0x1D(16)

# Membaca data kembali dari 0x00(00), 6 byte # X-Axis LSB, X-Axis MSB, Y-Axis LSB, Y-Axis MSB, Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data=bus.read_i2c_block_data(0x1D, 0x00, 6)

# Ubah data menjadi 10-bit

xAccl = (data[1] & 0x03) * 256 + data [0] jika xAccl > 511: xAccl -= 1024 yAccl = (data[3] & 0x03) * 256 + data [2] jika yAccl > 511: yAccl - = 1024 zAccl = (data[5] & 0x03) * 256 + data [4] jika zAccl > 511: zAccl -= 1024

# 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 setelah beberapa menit, itu akan menampilkan masing-masing parameter. Setelah memastikan bahwa semuanya bekerja dengan mudah, Anda dapat menggunakan penjelajahan ini setiap hari atau menjadikan penjelajahan ini sedikit bagian dari tugas yang lebih penting. Apa pun kebutuhan Anda, Anda sekarang memiliki satu lagi alat dalam pertemuan Anda.

Langkah 5: Aplikasi dan Fitur

MMA7455, diproduksi oleh Freescale Semiconductor, akselerometer digital 3-sumbu berkinerja tinggi berdaya rendah dapat digunakan untuk Perubahan Data Sensor, Orientasi Produk, dan Deteksi Gerakan. Ini sempurna untuk aplikasi seperti Ponsel/ PMP/PDA: Deteksi Orientasi (Potret/Lanskap), Stabilitas Gambar, Gulir Teks, Panggilan Gerak, Ketuk untuk Membisukan, Laptop PC: Anti-Theft, Gaming: Deteksi Gerakan, Bangun Otomatis/ Tidur Untuk Konsumsi Daya Rendah dan Kamera Diam Digital: Stabilitas Gambar.

Langkah 6: Kesimpulan

Jika Anda telah mempertimbangkan 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. Saat Anda mencoba untuk lebih kreatif dalam usaha kecil, tidak ada salahnya untuk berayun ke sumber luar. Dalam metode ini, mungkin ada beberapa tugas yang mungkin mudah, 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 Gravimeter untuk mengukur Medan Gravitasi Lokal Bumi dengan MMA7455 dan Raspberry Pi menggunakan Python. Dalam usaha di atas, kami telah menggunakan perhitungan dasar. Prinsip dasar desain adalah mengukur perubahan fraksional yang sangat kecil dalam gravitasi bumi sebesar 1 g. Jadi Anda bisa memanfaatkan sensor ini dengan berbagai cara yang bisa Anda pertimbangkan. Algoritma ini mengukur laju perubahan vektor gravitasi vertikal di ketiga arah tegak lurus yang menimbulkan tensor gradien gravitasi. Hal ini dapat disimpulkan dengan membedakan nilai gravitasi pada dua titik yang dipisahkan oleh jarak vertikal kecil, l, dan membaginya dengan jarak ini. Kami akan mencoba untuk membuat tampilan kerja prototipe ini lebih cepat daripada nanti, konfigurasi, kode, dan pemodelan berfungsi untuk analisis kebisingan dan getaran yang ditanggung struktur. Kami percaya Anda semua menyukainya!

Untuk hiburan Anda, kami memiliki video yang mempesona di YouTubeyang dapat membantu pemeriksaan Anda. Percayai upaya ini mengarahkan penyelidikan lebih lanjut. Jika kesempatan tidak mengetuk, bangunlah sebuah pintu.