Beschleunigungsmessung mit H3LIS331DL und Raspberry Pi - Gunook

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2025-01-13 06:56

H3LIS331DL, ist ein stromsparender, leistungsstarker 3-Achsen-Linearbeschleunigungsmesser aus der „Nano“-Familie mit digitaler serieller I²C-Schnittstelle. H3LIS331DL hat vom Benutzer wählbare Skalenendwerte von ±100g/±200g/±400g und ist in der Lage Beschleunigungen mit Ausgangsdatenraten von 0,5 Hz bis 1 kHz zu messen. Der H3LIS331DL funktioniert garantiert über einen erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C.

In diesem Tutorial demonstrieren wir die Schnittstelle von H3LIS331DL mit Raspberry Pi unter Verwendung von Python als Programmiersprache.

Schritt 1: Erforderliche Hardware:

Zu den Materialien, die wir zur Erreichung unseres Ziels benötigen, gehören die folgenden Hardwarekomponenten:

1. H3LIS331DL

2. Himbeer-Pi

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Himbeer-Pi

5. Ethernet-Kabel

Schritt 2: Hardwareanschluss:

Der Abschnitt zum Hardwareanschluss erklärt im Wesentlichen die erforderlichen Kabelverbindungen zwischen dem Sensor und dem Himbeer-Pi. Die Sicherstellung korrekter Verbindungen ist die Grundvoraussetzung bei der Arbeit an jedem System für die gewünschte Ausgabe. Die erforderlichen Verbindungen sind also wie folgt:

Der H3LIS331DL funktioniert über I2C. Hier ist das Beispiel-Verdrahtungsdiagramm, das zeigt, wie jede Schnittstelle des Sensors verdrahtet wird.

Out-of-the-box ist das Board für eine I2C-Schnittstelle konfiguriert, daher empfehlen wir, diesen Anschluss zu verwenden, wenn Sie ansonsten agnostisch sind. Alles was Sie brauchen sind vier Drähte!

Es werden nur vier Anschlüsse benötigt Vcc, Gnd, SCL und SDA Pins und diese werden mit Hilfe von I2C Kabel verbunden.

Diese Verbindungen sind in den obigen Bildern dargestellt.

Schritt 3: Python-Code zur Beschleunigungsmessung:

Der Vorteil der Verwendung von Raspberry Pi besteht darin, dass Sie die Flexibilität der Programmiersprache haben, in der Sie das Board programmieren möchten, um den Sensor damit zu verbinden. Diesen Vorteil dieses Boards nutzend, demonstrieren wir hier seine Programmierung in Python. Python ist eine der einfachsten Programmiersprachen mit einfachster Syntax. Der Python-Code für H3LIS331DL kann von unserer Github-Community, dem DCUBE Store, heruntergeladen werden.

Neben der Benutzerfreundlichkeit erklären wir den Code auch hier:

Als ersten Schritt der Codierung müssen Sie im Falle von Python die SMBus-Bibliothek herunterladen, da diese Bibliothek die im Code verwendeten Funktionen unterstützt. Um die Bibliothek herunterzuladen, können Sie den folgenden Link besuchen:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Sie können den Arbeitscode auch von hier kopieren:

smbus importieren

Importzeit

# I2C-Busbus abrufen = smbus. SMBus(1)

# H3LIS331DL-Adresse, 0x18(24)

# Steuerregister 1 auswählen, 0x20(32)

# 0x27(39) Power-ON-Modus, Datenausgaberate = 50 Hz# X, Y, Z-Achse aktiviert

bus.write_byte_data(0x18, 0x20, 0x27)

# H3LIS331DL-Adresse, 0x18(24)# Steuerregister 4 auswählen, 0x23(35)

# 0x00(00) Kontinuierliche Aktualisierung, Skalenendwertauswahl = +/-100g

bus.write_byte_data(0x18, 0x23, 0x00)

time.sleep(0.5)

# H3LIS331DL-Adresse, 0x18(24)

# Daten von 0x28(40) zurücklesen, 2 Byte

# X-Achsen-LSB, X-Achsen-MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x28)

data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x29)

# Konvertieren Sie dataxAccl = data1 * 256 + data0

wenn xAccl > 32767:

xAccl -= 65536

# H3LIS331DL-Adresse, 0x18(24)

# Daten von 0x2A(42) zurücklesen, 2 Byte

# Y-Achsen-LSB, Y-Achsen-MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2A)

data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2B)

# Konvertieren Sie die Daten

yAccl = Daten1 * 256 + Daten0

wenn yAccl > 32767:

yAccl -= 65536

# H3LIS331DL-Adresse, 0x18(24)

# Daten von 0x2C(44) zurücklesen, 2 Byte

# Z-Achse LSB, Z-Achse MSB

data0 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2C)

data1 = bus.read_byte_data(0x18, 0x2D)

# Konvertieren Sie die Daten

zAccl = Daten1 * 256 + Daten0

wenn zAccl > 32767:

zAccl -= 65536

# Daten auf den Bildschirm ausgeben

print "Beschleunigung in X-Achse: %d" %xAccl

print "Beschleunigung in Y-Achse: %d" %yAccl

print "Beschleunigung in Z-Achse: %d" %zAccl

Der Code wird mit folgendem Befehl ausgeführt:

$> Python H3LIS331DL.py gt; Python H3LIS331DL.py

Die Ausgabe des Sensors wird im obigen Bild zur Referenz des Benutzers angezeigt.

Schritt 4: Anwendungen:

Beschleunigungsmesser wie H3LIS331DL finden ihre Anwendung hauptsächlich in Spielen und Anzeigenprofilwechseln. Dieses Sensormodul wird auch im fortschrittlichen Power-Management-System für mobile Anwendungen eingesetzt. H3LIS331DL ist ein dreiachsiger digitaler Beschleunigungssensor, der mit einem intelligenten bewegungsgesteuerten Interrupt-Controller auf dem Chip integriert ist.