3 առանցքի արագացուցիչ, ADXL345 Raspberry Pi- ով Python- ի միջոցով. 6 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Մտածեք մի գործիքի մասին, որը կարող է ստուգել այն կետը, որտեղ ձեր Offroader- ը թեքված է դեպի ձգձգված: Արդյո՞ք դա հաճելի չէր լինի այն դեպքում, երբ ինչ -որ մեկը հարմարվում է, երբ հնարավոր է շուռ տալ: Ակնհայտ է, որ այո: Դա իսկապես օգտակար կլինի այն մարդկանց համար, ովքեր սիրում են լեռներ գնալ և ձեռնարկատիրական ճանապարհորդություններ կատարել:

Անկասկած, առաջադեմ գնահատման իրական փայլուն ժամանակաշրջան, IoT- ն մեզ մոտ է: Որպես գործիքի և ծրագրավորման սիրահարներ, մենք կարծում ենք, որ Raspberry Pi- ն ՝ միկրո Linux համակարգիչը, վերաբերվել է մարդկանց ստեղծագործական կարողություններին ընդհանրապես ՝ իր հետ բերելով նորարարական մեթոդաբանության պայթյուն: Այսպիսով, որո՞նք են հնարավոր արդյունքները, որ այն, ինչ կարող ենք անել, եթե մոտակայքում ունենանք Raspberry Pi և 3 առանցքի արագացուցիչ: Մենք պետք է բացահայտենք! Այս առաջադրանքում մենք կզգանք արագացումը 3 առանցքների վրա ՝ X, Y և Z, օգտագործելով Raspberry Pi և ADXL345 ՝ 3 առանցքի արագացուցիչ: Այսպիսով, այս էքսկուրսիայի ժամանակ մենք պետք է դիտարկենք ՝ եռաչափ արագացումը դեպի վեր կամ G- ուժը չափելու շրջանակ պատրաստելու համար:

Քայլ 1: Մենք պահանջում ենք հիմնական սարքավորում

Խնդիրները մեզ համար ավելի քիչ էին, քանի որ մենք ունենք մի տոննա իրեր, որոնցից աշխատելու տեղ կա: Այնուամենայնիվ, մենք գիտենք, թե որքան դժվար է ուրիշների համար կատարյալ ժամանակում ճիշտ հատվածը հարմար վայրից հավաքելը, և դա արդարացված է ՝ անկախ յուրաքանչյուր կոպեկից: Այսպիսով, մենք կօգնենք ձեզ բոլոր մարզերում: Կարդացեք հետևյալը ՝ մասերի ամբողջական ցուցակ ստանալու համար:

1. Ազնվամորի Պի

Նախնական քայլը Raspberry Pi տախտակի ձեռքբերումն էր: Այս փոքր, ցածր էներգիայի համակարգիչը ապահովում է էժան և ընդհանրապես պարզ հիմք էլեկտրոնային ձեռնարկությունների, Իրերի ինտերնետի (IoT), Խելացի քաղաքների, դպրոցական կրթության համար:

2. I2C Shield ազնվամորու Pi- ի համար

Հիմնական բանը, որ Raspberry Pi- ն իսկապես բացակայում է, I²C նավահանգիստն է: Դրա համար TOUTPI2 I²C միակցիչը հնարավորություն է տալիս Rasp Pi- ն օգտագործել MULTIPLE I²C սարքերով: Այն հասանելի է DCUBE Store- ում

3. 3 առանցքի արագացուցիչ, ADXL345

Արտադրված է Analog Devices- ի կողմից ՝ ADXL345- ը ցածր էներգիայի 3 առանցքի արագացուցիչ է ՝ բարձր լուծաչափով 13 բիթ չափմամբ մինչև g 16 գ: Այս սենսորը ձեռք ենք բերել DCUBE Store- ից

4. Միացման մալուխ

Մենք ունեինք I2C միացնող մալուխ, որը հասանելի էր DCUBE Store- ում

5. Միկրո USB մալուխ

Ամենափոքր շփոթված, բայց ամենաուժեղը, որքան ուժի կարիք ունի, Raspberry Pi- ն է: Raspberry Pi- ն սնուցելու ամենադյուրին մոտեցումը Micro USB մալուխի միջոցով է:

6. Վեբ հասանելիությունը անհրաժեշտություն է

Վեբ հասանելիությունը կարող է հզորացվել տեղական ցանցի և վեբի հետ կապված Ethernet (LAN) մալուխի միջոցով: Մյուս կողմից, դուք կարող եք կապվել անլար ցանցի հետ `օգտագործելով USB անլար dongle, որը կպահանջի կազմաձևում:

7. HDMI մալուխ/հեռավոր մուտք

HDMI մալուխի միջոցով կարող եք այն միացնել թվային հեռուստատեսությանը կամ մոնիտորին: Պետք է կանխիկ գումար խնայել: Raspberry Pi- ն կարող է հեռակա կարգով կիրառվել տարբերվող ռազմավարությունների նման, ինչպիսիք են ՝ SSH- ը և Մուտքը համացանցում: Կարող եք օգտագործել PuTTYopen աղբյուրի ծրագրակազմը:

Քայլ 2: Սարքաշարի միացում

Կատարեք սխեման ըստ սխեմատիկ հայտնվածի: Կազմեք ուրվագիծ և միտումնավոր վերցրեք կազմաձևից հետո:

Raspberry Pi- ի և I2C Shield- ի միացում

Ամեն ինչից վեր վերցրեք Raspberry Pi- ն և դրա վրա նշեք I2C Shield- ը: Սեղմեք Shield- ը Pi- ի GPIO կապում, և մենք կավարտենք այս առաջընթացով, ինչպես կարկանդակի պես պարզ (տես լուսանկարը):

Սենսորային և ազնվամորու Pi- ի միացում

Վերցրեք տվիչը և դրա հետ միացրեք I2C մալուխը: Այս մալուխի համապատասխան շահագործման համար խնդրում ենք հիշել I2C ելքը ՄԻՇՏ կապված I2C մուտքի հետ: Նույնը պետք է արվի Raspberry Pi- ի դեպքում, երբ դրա վրա տեղադրված է I2C վահանը GPIO կապում:

Մենք սահմանում ենք I2C մալուխի օգտագործումը, քանի որ այն հերքում է նույնիսկ ամենափոքր կոպիտ սխալից առաջացած քորոցների, եռակցման և վատառողջության պահանջը: Այս հիմնական միացման և նվագարկման մալուխի միջոցով կարող եք հեշտությամբ ներկայացնել, փոխանակել սարքերը կամ ավելի շատ սարքեր ավելացնել հավելվածին: Սա ամեն ինչ բարդացնում է:

Նշում. Շագանակագույն մետաղալարը պետք է հուսալիորեն հետևի Ground (GND) կապին մեկ սարքի ելքի և մեկ այլ սարքի մուտքի միջև:

Վեբ ցանցը բանալին է

Մեր ձեռնարկությունը հաղթական դարձնելու համար մենք պահանջում ենք վեբ կապ մեր Raspberry Pi- ի համար: Դրա համար դուք ունեք այլընտրանքներ, ինչպիսիք են Ethernet (LAN) մալուխը տնային համակարգին միացնելը: Բացի այդ, որպես տարբերակ, սակայն, օգտակար երթուղին WiFi միակցիչի օգտագործումն է: Որոշ ժամանակ դրա համար վարորդից պահանջում եք, որպեսզի այն աշխատի: Այսպիսով, թեքվեք դեպի պատկերը Linux- ով:

Էներգամատակարարում

Միացրեք Micro USB մալուխը Raspberry Pi- ի սնուցման վարդակին: Լուսավորեք այն, և մենք լավ ենք գնում:

Միացում էկրանին

Մենք կարող ենք ունենալ HDMI մալուխ ՝ կապված այլ էկրանի հետ: Որոշ դեպքերում, դուք պետք է հասնեք Raspberry Pi- ին ՝ առանց այն էկրանին միացնելու, կամ գուցե անհրաժեշտ լինի ինչ -որ այլ տեղ դիտել դրա տվյալները: Ceիշտ է, կան նորարարական և ֆինանսապես խելամիտ մոտեցումներ `որպես այդպիսին վարվելու: Նրանցից մեկն օգտագործում է `SSH (հեռավոր հրամանատարական տողի մուտք): Դուք նաև կարող եք դրա համար օգտագործել PuTTY ծրագրակազմը:

Քայլ 3. Python ծածկագրումը Raspberry Pi- ի համար

Raspberry Pi- ի և ADXL345 ցուցիչի Python ծածկագիրը հասանելի է մեր Github շտեմարանում:

Նախքան ծածկագրին անցնելը, համոզվեք, որ կարդում եք Readme փաստաթղթում տրված ուղեցույցները և կարգավորեք ձեր Raspberry Pi- ն ըստ դրա: Ուղղակի մեկ րոպե դադար կտա ՝ որպես այդպիսին կատարելու:

Արագացուցիչը սարք է, որը չափում է պատշաճ արագացումը. պատշաճ արագացումը նույնը չէ, ինչ կոորդինատային արագացումը (արագության փոփոխման արագությունը): Արագացուցիչի մեկ և մի քանի առանցքներով մոդելները մատչելի են ՝ որոշելու համար արագացման մեծությունն ու ուղղությունը ՝ որպես վեկտորային մեծություն, և կարող են օգտագործվել կողմնորոշման զգացման, արագացման, տատանումների, հարվածների և դիմադրողական միջավայրում ընկնելու համար:

Ձեր առջև դրված ծածկագիրը պարզ է և այն ամենապարզ կառուցվածքում է, որը դուք կարող եք պատկերացնել, և դուք չպետք է խնդիրներ ունենաք:

# Տարածված է ազատ կամքի լիցենզիայի միջոցով: # ADXL345 # Այս կոդը նախատեսված է ADXL345_I2CS I2C մինի մոդուլի հետ աշխատելու համար, որը հասանելի է dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/adxl345-3-axis-accelerometer-13-bit-i%C2%B2c-mini -մոդուլ/

ներմուծել smbus

ներմուծման ժամանակը

# Ձեռք բերեք I2C ավտոբուս

ավտոբուս = smbus. SMBus (1)

# ADXL345 հասցե, 0x53 (83)

# Ընտրեք թողունակության արագության գրանցամատյան, 0x2C (44) # 0x0A (10) Նորմալ ռեժիմ, ելքային տվյալների արագություն = 100 Հց ավտոբուս: գրեք_բայթ_տվյալներ (0x53, 0x2C, 0x0A) # ADXL345 հասցե, 0x53 (83) # Ընտրեք էներգիայի կառավարման գրանցամատյան, 0x2D (45) # 0x08 (08) Ավտոմատ քուն անջատել ավտոբուսը: գրել_բայթ_տվյալներ (0x53, 0x2D, 0x08) # ADXL345 հասցե, 0x53 (83) # Ընտրել տվյալների ձևաչափի գրանցամատյան, 0x31 (49) # 0x08 (08) Ինքնաթեստը անջատված է, 4-լար ինտերֆեյս # Ամբողջական լուծում, Range = +/- 2g bus.write_byte_data (0x53, 0x31, 0x08)

ժամանակ. քուն (0.5)

# ADXL345 հասցե, 0x53 (83)

# Կարդացեք տվյալները 0x32 (50), 2 բայթ # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x32) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x33)

# Փոխակերպեք տվյալները 10 բիթ

xAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0 եթե xAccl> 511: xAccl -= 1024

# ADXL345 հասցե, 0x53 (83)

# Կարդացեք տվյալները 0x34- ից (52), 2 բայթ # Y-Axis LSB, Y-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x34) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x35)

# Փոխակերպեք տվյալները 10 բիթ

yAccl = ((տվյալներ 1 և 0x03) * 256) + տվյալներ 0, եթե yAccl> 511: yAccl -= 1024

# ADXL345 հասցե, 0x53 (83)

# Կարդացեք տվյալները 0x36 (54), 2 բայթ # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x53, 0x36) data1 = bus.read_byte_data (0x53, 0x37)

# Փոխակերպեք տվյալները 10 բիթ

zAccl = ((data1 & 0x03) * 256) + data0 եթե zAccl> 511: zAccl -= 1024

# Ելքի տվյալները էկրանին

տպել "Արագացում X- առանցքում. %d" %xAccl տպագիր "Արագացում Y- առանցքում. %d" %yAccl տպագրություն "Արագացում Z- առանցքում. %d" %zAccl

Քայլ 4. Օրենսգրքի գործնականությունը

Ներբեռնեք (կամ git pull) ծածկագիրը Github- ից և բացեք այն Raspberry Pi- ում:

Գործարկեք տերմինալում Կոդ կազմելու և վերբեռնելու հրամանները և տեսեք արտադրանքը Մոնիտորի վրա: Մի քանի պահից հետո այն կցուցադրի պարամետրերից յուրաքանչյուրը: Հետո ապահովելով, որ ամեն ինչ հեշտությամբ աշխատի, դուք կարող եք այս ձեռնարկումը վերցնել ավելի մեծ առաջադրանքի:

Քայլ 5: Applicրագրեր և առանձնահատկություններ

ADXL345- ը փոքր, բարակ, ծայրահեղ ցածր, 3 առանցքի արագացուցիչ է ՝ բարձր լուծաչափով (13 բիթ) չափմամբ մինչև ± 16 գ: ADXL345- ը տեղին է բջջային հեռախոսի ծրագրերի համար: Այն քանակականացնում է թեքության հայտնաբերման ծրագրերում ծանրության ստատիկ արագացումը, և, ի հավելումն, շարժման կամ ցնցման պատճառով առաջիկա դինամիկ արագացման: Այլ ծրագրեր ներառում են ՝ Հեռախոսներ, Բժշկական սարքավորումներ, Խաղային և ուղղորդող սարքեր, Արդյունաբերական գործիքներ, Անձնական նավարկության սարքեր և Կոշտ սկավառակի (HDD) պաշտպանություն:

Քայլ 6: Եզրակացություն

Հուսով եմ, որ այս առաջադրանքը խթանում է հետագա փորձարկումները: Այս I2C սենսորը չափազանց ճկուն է, էժան և մատչելի: Քանի որ դա մեծ չափով մշտական համակարգ է, կան հետաքրքիր եղանակներ, որոնցով դուք կարող եք ընդլայնել այս խնդիրը և նույնիսկ կատարելագործել այն:

Օրինակ, կարող եք սկսել Inclinometer- ի գաղափարով ՝ օգտագործելով ADXL345 և Raspberry Pi: Վերոնշյալ նախագծում մենք օգտագործել ենք հիմնական հաշվարկները: Դուք կարող եք իմպրովիզացնել G- արժեքների, թեքության (կամ թեքության) անկյունների, ծանրության նկատմամբ օբյեկտի բարձրության կամ ընկճվածության համար: Այնուհետև կարող եք ստուգել առաջընթացի տարբերակները, ինչպիսիք են պտտման անկյունները գլանափաթեթի համար (առջևի հետևի առանցք, X), սկիպիդար (կողքի կողմի առանցք, Y) և շեղում (ուղղահայաց առանցք, Z): Այս արագացուցիչը ցուցադրում է եռաչափ G- ուժեր: Այսպիսով, դուք կարող եք օգտագործել այս սենսորը տարբեր եղանակներով, որոնք կարող եք հաշվի առնել:

Ձեր հարմարավետության համար մենք ունենք հետաքրքրաշարժ տեսաուսուցողական վարժություն YouTube- ում, որը կարող է օգնել ձեր հետազոտությանը: Վստահեք, որ այս ձեռնարկությունը մոտիվացնում է հետագա հետազոտություններին: Շարունակեք խորհել: Հիշեք, որ փնտրեք, քանի որ անընդհատ ավելին է գալիս: