Beschleunigungsmessung mit BMA250 und Raspberry Pi - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Der BMA250 ist ein kleiner, dünner 3-Achsen-Beschleunigungsmesser mit extrem geringem Stromverbrauch und hoher Auflösung (13 Bit) bis zu ±16 g. Digitale Ausgangsdaten werden als 16-Bit-Zweierkomplement formatiert und sind über die digitale I2C-Schnittstelle zugänglich. Es misst die statische Gravitationsbeschleunigung bei Neigungserkennungsanwendungen sowie die dynamische Beschleunigung aufgrund von Bewegungen oder Stößen. Seine hohe Auflösung (3,9 mg/LSB) ermöglicht die Messung von Neigungsänderungen unter 1,0°.

In diesem Tutorial werden wir die Beschleunigung in allen drei senkrechten Achsen mit BMA250 und Raspberry Pi messen. Der Sensor wurde in Python-Sprache programmiert.

Schritt 1: Erforderliche Hardware:

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

1. BMA250

2. Himbeer-Pi

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Raspberry 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 BMA250 wird über I2C arbeiten. 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 BMA250 kann von unserer GitHub-Community heruntergeladen werden, dem Dcube Store

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)

# BMA250-Adresse, 0x18(24)

# Bereichsauswahlregister auswählen, 0x0F(15)

# 0x03(03) Setzbereich = +/-2gbus.write_byte_data(0x18, 0x0F, 0x03)

# BMA250-Adresse, 0x18(24)# Bandbreitenregister auswählen, 0x10(16)

# 0x08(08) Bandbreite = 7,81 Hzbus.write_byte_data(0x18, 0x10, 0x08)

time.sleep(0.5)

# BMA250-Adresse, 0x18(24)

# Daten von 0x02(02) zurücklesen, 6 Byte

# X-Achsen-LSB, X-Achsen-MSB, Y-Achsen-LSB, Y-Achsen-MSB, Z-Achsen-LSB, Z-Achsen-MSB

data = bus.read_i2c_block_data(0x18, 0x02, 6)

# Konvertieren Sie die Daten in 10 Bit

xAccl = (Daten[1] * 256 + (Daten[0] & 0xC0)) / 64

wenn xAccl > 511:

xAccl -= 1024

yAccl = (Daten[3] * 256 + (Daten[2] & 0xC0)) / 64

wenn yAccl > 511:

yAccl -= 1024

zAccl = (Daten[5] * 256 + (Daten[4] & 0xC0)) / 64

wenn zAccl > 511:

zAccl -= 1024

# 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 BMA250.py gt; Python BMA250.py

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

Schritt 4: Anwendungen:

Beschleunigungsmesser wie der BMA250 finden ihre Anwendung hauptsächlich in Spielen und Anzeigenprofilwechseln. Dieses Sensormodul wird auch im fortschrittlichen Power-Management-System für mobile Anwendungen eingesetzt. BMA250 ist ein triaxialer digitaler Beschleunigungssensor, der mit einem intelligenten bewegungsgesteuerten Interrupt-Controller auf dem Chip integriert ist.