Beschleunigungsvariationen mit Raspberry Pi und MMA7455 mit Python verfolgen - Gunook

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

Ich bin nicht gestolpert, ich habe die Schwerkraft getestet. Es funktioniert noch…

Eine Darstellung eines sich beschleunigenden Space Shuttles verdeutlichte, dass eine Uhr am höchsten Punkt des Shuttles aufgrund der gravitativen Zeitausdehnung schneller wählen würde als eine an der Basis. Einige behaupteten, dass die Beschleunigung an Bord des Shuttles für beide Uhren gleich wäre, also sollten sie mit der gleichen Geschwindigkeit ticken. Denken Sie darüber nach.

Gedanken, Motivation und sogar Leitlinien können von überall her kommen – wenn Ihre Aufmerksamkeit jedoch auf Innovation gerichtet ist, erhalten sie den Beitrag von den Personen, die sich auf diesen Punkt konzentrieren. Raspberry Pi, der Mini-Single-Board-Linux-PC, bietet einzigartige Unternehmungen und Master Counsel in den Bereichen Arrangieren, Programmieren und Elektronik. Als Entwickler von Raspberry Pi- und Geräte-Tutorials haben wir die Möglichkeit, mit Informatik und Elektronik erstaunliche Dinge zu programmieren und zu basteln und erstaunliche Dinge zu machen. Wir hatten in letzter Zeit die Freude, eine Aufgabe mit einem Beschleunigungsmesser zu schießen, und die Gedanken hinter dem, was Sie mit diesem Gerät tun können, sind wirklich cool. In diese Aufgabe werden wir den MMA7455, einen digitalen 3-Achsen-Beschleunigungssensor, integrieren, um die Beschleunigung in 3 Dimensionen, X, Y und Z, mit dem Raspberry Pi mit Python zu messen. Mal sehen, ob sich das auszahlt.

Schritt 1: Hardware, die wir benötigen

Wir wissen, wie mühsam es sein kann, es zu versuchen und zu nehmen, ohne zu wissen, welche Teile wir besorgen, woher wir uns besorgen und wie viel alles im Voraus kosten wird. Also haben wir all diese Arbeit für Sie erledigt. Sobald Sie alle Teile im Quadrat haben, sollte es ein Kinderspiel sein, diese Aufgabe zu erledigen. Nehmen Sie nach dem Gehen mit, um eine vollständige Stückliste zu erhalten.

1. Himbeer-Pi

Der erste Schritt war die Anschaffung eines Raspberry Pi Boards. Der Raspberry Pi ist ein Linux-basierter Einzelplatinen-PC. Dieser kleine PC bietet eine beeindruckende Leistung bei der Registrierung und wird als Teil von Elektronikübungen und PC-Operationen wie Tabellenkalkulationen, Textverarbeitung, Web-Surfen und E-Mail sowie Spielen verwendet. Sie können einen in jedem Elektronik- oder Bastelladen kaufen.

2. I2C-Schild für Raspberry Pi

Das Hauptanliegen, das der Raspberry Pi wirklich fehlt, ist ein I2C-Port. Dafür gibt Ihnen der TOUTPI2 I2C-Anschluss den Sinn, Raspberry Pi mit JEDEM I2C-Gerät zu verwenden. Es ist im DCUBE Store erhältlich

3. 3-Achsen-Beschleunigungsmesser, MMA7455

Der von Freescale Semiconductor, Inc. hergestellte 3-Achsen-Digital-Beschleunigungsmesser MMA7455 ist ein kleiner maschinell bearbeiteter Sensor mit geringer Leistung, der zur Messung der Beschleunigung entlang der X-, Y- und Z-Achse geeignet ist. Wir haben diesen Sensor vom DCUBE Store erhalten

4. Anschlusskabel

Wir haben das I2C-Verbindungskabel vom DCUBE Store erworben

5. Micro-USB-Kabel

Der am wenigsten verwickelte, aber strengste Strombedarf ist der Raspberry Pi! Der am meisten vorgeschriebene und am wenigsten anspruchsvolle Ansatz zur Verwaltung der Strategie besteht in der Verwendung des Micro-USB-Kabels. Ein fortgeschrittenerer und spezialisierterer Weg ist die Stromversorgung speziell über GPIO- oder USB-Ports.

6. Netzwerkunterstützung

Verbinden Sie Ihren Raspberry Pi mit einem Ethernet-Kabel (LAN) und verbinden Sie ihn mit Ihrem Heimnetzwerk. Suchen Sie auf der anderen Seite nach einem WLAN-Anschluss und verwenden Sie einen der USB-Anschlüsse, um zum Remote-Netzwerk zu gelangen. Es ist eine scharfe Entscheidung, grundlegend, klein und einfach!

7. HDMI-Kabel/Fernzugriff

Der Raspberry Pi verfügt über einen HDMI-Anschluss, den Sie mit einem HDMI-Kabel insbesondere an einen Bildschirm oder Fernseher anschließen können. Wahlweise können Sie SSH verwenden, um sich mit Ihrem Raspberry Pi von einem Linux-PC oder Mac vom Terminal aus zu verbinden. Ebenso klingt PuTTY, ein kostenloser Open-Source-Terminalemulator, nach einem klugen Gedanken.

Schritt 2: Anschließen der Hardware

Machen Sie die Schaltung wie im gezeigten Schaltplan angegeben. Im Schaltplan sehen Sie die Anschlüsse verschiedener Elektronikkomponenten, Anschlussdrähte, Stromkabel und I2C-Sensor.

Raspberry Pi und I2C Shield-Verbindung

Nehmen Sie als erstes den Raspberry Pi und erkennen Sie das I2C-Shield darauf. Drücken Sie das Shield schön über die GPIO-Pins von Pi und wir sind mit diesem Fortschritt so einfach wie ein Kinderspiel fertig (siehe Snap).

Raspberry Pi und Sensoranschluss

Nehmen Sie den Sensor und verbinden Sie das I2C-Kabel mit. Informationen zum geeigneten Betrieb dieses Kabels finden Sie unter I2C-Ausgang nimmt IMMER mit dem I2C-Eingang auf. Das gleiche muss für den Raspberry Pi mit dem über den GPIO-Pins montierten I2C-Shield beachtet werden.

Wir empfehlen die Verwendung des I2C-Kabels, da es die Notwendigkeit des Zerlegens von Pinbelegungen, des Sicherns und der Mühe, die selbst durch das bescheidenste Durcheinander verursacht werden, überflüssig macht. Mit diesem bedeutenden Assoziations- und Wiedergabekabel können Sie eine geeignete Anwendung präsentieren, Geräte austauschen oder weitere Geräte hinzufügen. Dies unterstützt das Arbeitsgewicht bis zu einem immensen Niveau.

Hinweis: Das braune Kabel sollte zuverlässig nach der Masseverbindung (GND) zwischen dem Ausgang eines Geräts und dem Eingang eines anderen Geräts greifen

Internetzugang ist der Schlüssel

Damit unser Bestreben zu einem Erfolg wird, benötigen wir eine Internetverbindung für unseren Raspberry Pi. Dafür haben Sie Alternativen wie die Anbindung eines Ethernet (LAN) an das Heimnetzwerk. Alternativ ist es auch zufriedenstellend, einen WiFi-USB-Anschluss zu verwenden. Im Großen und Ganzen, um dies darzustellen, benötigen Sie einen Treiber, damit es funktioniert. Neigen Sie also in der Abgrenzung zu dem mit Linux.

Energieversorgung

Stecken Sie das Micro-USB-Kabel in die Strombuchse des Raspberry Pi. Schlagen Sie auf und wir sind bereit.

Verbindung zum Bildschirm

Wir können das HDMI-Kabel an einen anderen Monitor/Fernseher anschließen. Manchmal müssen Sie zu einem Raspberry Pi gelangen, ohne ihn mit einem Bildschirm zu verbinden, oder Sie müssen möglicherweise Informationen von woanders anzeigen. Möglicherweise gibt es kreative und steuerlich clevere Möglichkeiten, mit allen Überlegungen umzugehen. Einer von ihnen verwendet - SSH (Remote-Befehlszeilen-Anmeldung). Sie können dafür ebenfalls die PuTTY-Software verwenden.

Schritt 3: Python-Codierung für Raspberry Pi

Sie können den Python-Code für den Raspberry Pi und den MMA7455-Sensor in unserem GithubRepository einsehen.

Bevor Sie mit dem Code fortfahren, lesen Sie unbedingt die in der Readme-Chronik angegebenen Standards und richten Sie Ihren Raspberry Pi wie darin angegeben ein. Es wird einfach Erleichterung für eine Minute angesichts der aktuellen Umstände tun.

Ein Beschleunigungsmesser ist ein elektromechanisches Gerät, das Beschleunigungskräfte misst. Diese Kräfte können statisch sein, ähnlich der konstanten Schwerkraft, die an Ihren Füßen zieht, oder sie können veränderbar sein – hervorgerufen durch Bewegen oder Vibrieren des Beschleunigungsmessers.

Das geht mit dem Python-Code und Sie können den Code klonen und auf jede beliebige Weise ändern.

# Wird mit einer frei wählbaren Lizenz vertrieben. # Verwenden Sie es, wie Sie wollen, gewinnbringend oder kostenlos, vorausgesetzt, es passt zu den Lizenzen der zugehörigen Werke. # MMA7455L # Dieser Code wurde entwickelt, um mit dem MMA7455L_I2CS I2C Mini-Modul zu arbeiten, das unter dcubestore.com erhältlich ist # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 %B2c-Mini-Modul/

smbus importieren

Importzeit

# Holen Sie sich den I2C-Bus

bus = smbus. SMBus(1)

# MMA7455L-Adresse, 0x1D(16)

# Auswahlmodus-Steuerregister, 0x16(22) # 0x01(01) Messmodus, +/- 8g bus.write_byte_data(0x1D, 0x16, 0x01)

time.sleep(0.5)

# MMA7455L-Adresse, 0x1D(16)

# Daten von 0x00(00), 6 Bytes zurücklesen # X-Achsen-LSB, X-Achsen-MSB, Y-Achsen-LSB, Y-Achsen-MSB, Z-Achsen-LSB, Z-Achsen-MSB data=bus.read_i2c_block_data(0x1D, 0x00, 6)

# Konvertieren Sie die Daten in 10-Bits

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

Schritt 4: Die Praktikabilität des Codes

Laden Sie den Code von Github herunter (oder git pull) und öffnen Sie ihn auf dem Raspberry Pi.

Führen Sie die Befehle zum Kompilieren und Hochladen des Codes im Terminal aus und sehen Sie den Ertrag auf dem Bildschirm. Nach einigen Minuten wird jeder der Parameter angezeigt. Um sicherzustellen, dass alles problemlos funktioniert, können Sie diese Wanderung jeden Tag verwenden oder diese Wanderung zu einem kleinen Teil einer viel wichtigeren Aufgabe machen. Was auch immer Ihre Bedürfnisse sind, Sie haben jetzt einen weiteren Apparat in Ihrer Versammlung.

Schritt 5: Anwendungen und Funktionen

Der MMA7455, hergestellt von Freescale Semiconductor, ist ein leistungsstarker digitaler 3-Achsen-Beschleunigungsmesser mit geringem Stromverbrauch, der für Sensordatenänderungen, Produktorientierung und Gestenerkennung verwendet werden kann. Es ist perfekt für Anwendungen wie Mobiltelefon/PMP/PDA: Ausrichtungserkennung (Hochformat/Querformat), Bildstabilität, Text-Scroll, Bewegungswahl, Tippen zum Stummschalten, Laptop-PC: Diebstahlschutz, Gaming: Bewegungserkennung, Auto-Wake/ Schlaf für geringen Stromverbrauch und digitale Fotokamera: Bildstabilität.

Schritt 6: Fazit

Wenn Sie darüber nachgedacht haben, das Universum der Raspberry Pi- und I2C-Sensoren zu erkunden, können Sie sich selbst schockieren, indem Sie die Hardware-Grundlagen, Codierung, Anordnung, Autorität usw. nutzen kleines Wagnis, es schadet nie, zu externen Quellen zu wechseln. Bei dieser Methode kann es einige Besorgungen geben, die einfach sein können, während einige Sie testen und bewegen können. Auf jeden Fall können Sie einen Weg machen und ihn fehlerfrei machen, indem Sie Ihre Formation ändern und erstellen.

Sie können beispielsweise mit dem Gedanken an einen Gravimeter-Prototyp beginnen, um das lokale Gravitationsfeld der Erde mit MMA7455 und Raspberry Pi mit Python zu messen. In dem obigen Unterfangen haben wir grundlegende Berechnungen verwendet. Das Grundprinzip des Designs besteht darin, sehr kleine Bruchteiländerungen innerhalb der Erdanziehungskraft von 1 g zu messen. Sie können diesen Sensor also auf verschiedene Arten verwenden, die Sie in Betracht ziehen können. Der Algorithmus soll die Änderungsrate des vertikalen Gravitationsvektors in allen drei senkrechten Richtungen messen, was zu einem Gravitationsgradientensor führt. Es kann abgeleitet werden, indem man den Wert der Schwerkraft an zwei Punkten, die durch einen kleinen vertikalen Abstand l getrennt sind, unterscheidet und durch diesen Abstand dividiert. Wir werden versuchen, diesen Prototyp eher früher als später zu erstellen, die Konfiguration, der Code und die Modellierung funktionieren für die Körperschall- und Schwingungsanalyse. Wir glauben, es gefällt euch allen!

Zu Ihrem Trost haben wir ein bezauberndes Video auf YouTube, das Ihnen bei der Untersuchung helfen kann. Vertrauen Sie diesem Unterfangen, das weitere Ermittlungen leitet. Wenn die Gelegenheit nicht klopft, bauen Sie eine Tür.