Lesen von Ultraschallsensordaten (HC-SR04) auf einem 128 × 128-LCD und Visualisieren mit Matplotlib - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

In dieser Anleitung verwenden wir das MSP432 LaunchPad + BoosterPack, um die Daten eines Ultraschallsensors (HC-SR04) auf einem 128 × 128-LCD anzuzeigen und die Daten seriell an den PC zu senden und mit Matplotlib zu visualisieren.

Schritt 1: Hardware

Was Sie brauchenMSP432 LaunchPad, Educational BoosterPack MKII, Servomotor, Ultraschallsensor (HC-SR04), Jumper Wires, Mini Breadboard.

Schritt 2: Software

Energia IDE-Download:

Schritt 3: Hardware-Setup

S1. Verbinden Sie Ihr BoosterPack oben auf dem LaunchPad. S2. Verbinden Sie den Ultraschallsensor (HC-SR04) -> BoosterPack. Vcc -> Pin 21 GND -> Pin 22 Trig -> Pin 33 Echo -> Pin 32S3. Verbinden Sie den Servomotor -> BoosterPack. Red -> POWERBlack -> GNDOrange -> SIGNAL (J2.19)S4. Verbinden Sie das MSP432 LaunchPad mit einem der USB-Anschlüsse Ihres Computers.

Schritt 4: Energia-IDE

S1. Öffnen Sie Energia IDE. S2. Wählen Sie den richtigen seriellen Port und das richtige Board. S3. Laden Sie das folgende Programm auf das LaunchPad hoch, indem Sie auf die Schaltfläche Hochladen klicken. Das Programm macht Folgendes: P1. Er dreht den Servomotor von 0 bis 180 Grad und zurück von 180 bis 0 Grad in 10er Schritten. P2. Berechnet den Abstand (cm) vom Ultraschallsensor und zeigt ihn auf dem 128×128 LCD an. P3. Wenn der Abstand (cm) weniger als 20 beträgt, schalten Sie die rote LED ein, ansonsten schalten Sie die grüne LED ein. P4. Um mit dem LCD-Bildschirm herumzuspielen, zeigt das Programm auch einige geometrische Formen an.

Schritt 5: Energia IDE - Skizze

Die obige Skizze kann hier heruntergeladen werden.

Schritt 6: Plotten der Daten

Sie können jede Python-IDE verwenden, in diesem Fall verwende ich PyCharm. Bevor Sie beginnen, stellen Sie sicher, dass die folgenden Voraussetzungen erfüllt sind:-> Sie haben Python installiert. Sie können es erhalten von: https://www.python.org/downloads/-> Sie arbeiten mit PyCharm Community. I. Erstellen eines Python-Skripts in PyCharmS1. Beginnen wir unser Projekt: Wenn Sie sich auf dem Willkommensbildschirm befinden, klicken Sie auf Neues Projekt erstellen. Wenn Sie bereits ein Projekt geöffnet haben, wählen Sie Datei -> Neues Projekt. S2. Wählen Sie Pure Python -> Location (Geben Sie das Verzeichnis an) -> Project Interpreter: New Virtualenv Environment -> Virtualenv tool -> Create. S3. Wählen Sie das Projektstammverzeichnis im Projektwerkzeugfenster aus, und wählen Sie dann Datei -> Neu -> Python-Datei -> Geben Sie den neuen Dateinamen ein. S4. PyCharm erstellt eine neue Python-Datei und öffnet sie zum Bearbeiten. II. Installieren Sie die folgenden Pakete: PySerial, Numpy und Matplotlib. S1. Matplotlib ist eine Plotterbibliothek für Python. S2. NumPy ist das grundlegende Paket für wissenschaftliches Rechnen in Python. S3. PySerial ist eine Python-Bibliothek, die serielle Verbindungen über eine Vielzahl verschiedener Geräte unterstützt. III. Um ein beliebiges Paket in PyCharmS1 zu installieren. Datei -> Einstellungen. S2. Wählen Sie unter Projekt Projektinterpreter und klicken Sie auf das „+“-Symbol. S3. Geben Sie in der Suchleiste das Paket ein, das Sie installieren möchten, und klicken Sie auf Paket installieren.

Schritt 7: Python-Programm

HINWEIS: Stellen Sie sicher, dass die COM-Port-Nummer und die Baudrate mit denen in der Energia-Skizze übereinstimmen. Das obige Programm kann hier heruntergeladen werden.

Schritt 8: Finale

Abhängig von Ihrer Umgebung sollten Sie den gemessenen Abstand (cm) zwischen verschiedenen Objekten auf dem LCD-Display sehen, während sich der Servomotor von 0 bis 180 Grad und von 180 bis 0 Grad zurück dreht. Das Python-Programm zeigt einen Live-Plot der Messwerte des Ultraschallsensors. ReferenzenMatplotlib:https://matplotlib.org/PySerial:https://pyserial.readthedocs.io/en/latest/shortintro.htmlNumpy:https://numpy.org /devdocs/user/quickstart.htmlUltraschall-Abstandssensor - HC-SR04:https://www.sparkfun.com/products/15569MSP432 LaunchPad:https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401REducational BoosterPack MKII:https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKIIServo Motor:https://www.sparkfun.com/products/11965