Supervisión de la aceleración con Raspberry Pi y AIS328DQTR con Python: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

La aceleración es finita, creo que de acuerdo con algunas leyes de la física.- Terry Riley

Un guepardo utiliza una aceleración asombrosa y cambios rápidos de velocidad cuando persigue. La criatura más veloz en tierra de vez en cuando utiliza su ritmo máximo para atrapar a sus presas. Las criaturas aumentan esta velocidad aplicando casi cinco veces más poder que el de Usain Bolt en medio de su carrera récord de 100 metros.

En la actualidad, las personas no pueden imaginar su existencia sin innovación. A nuestro alrededor, diferentes innovaciones están ayudando a las personas a continuar con su existencia con más extravagancia. Raspberry Pi, la mini PC Linux de placa única, ofrece una base barata y respetable para los esfuerzos electrónicos y los avances de vanguardia como IoT, Smart Cities y Educación escolar. Como fanáticos de las computadoras y los gadgets, hemos estado tomando una medida considerable con la Raspberry Pi y elegimos mezclar nuestros intereses. Entonces, ¿cuáles son los posibles resultados de lo que podemos hacer si tenemos una Raspberry Pi y un acelerómetro de 3 ejes cerca? En esta tarea, incorporaremos AIS328DQTR, un sensor acelerómetro lineal MEMS digital de 3 ejes, para medir la aceleración en 3 direcciones, X, Y y Z, con la Raspberry Pi usando Python. Vale la pena investigarlo.

Paso 1: Hardware que requerimos

Los problemas fueron menores para nosotros, ya que tenemos una gran cantidad de cosas para trabajar. En cualquier caso, sabemos lo problemático que es para otros guardar la pieza correcta en el momento perfecto desde el punto fuerte y que está protegida prestando poca atención a cada centavo. Entonces te ayudaríamos.

1. Raspberry Pi

El paso inicial fue conseguir una placa Raspberry Pi. La Raspberry Pi es una PC basada en Linux de placa solitaria. Esta pequeña PC tiene un gran impacto en el registro de energía, que se usa como una pieza de ejercicios de electrónica y operaciones de PC como hojas de cálculo, procesamiento de texto, navegación web, correo electrónico y juegos. Puedes comprar uno en cualquier tienda de electrónica o aficionado.

2. Escudo I2C para Raspberry Pi

La principal preocupación de que Raspberry Pi está realmente ausente es un puerto I2C. Entonces, para eso, el conector TOUTPI2 I2C le da la sensación de usar Raspberry Pi con CUALQUIERA de los dispositivos I2C. Está disponible en la tienda DCUBE

3. Acelerómetro de 3 ejes, AIS328DQTR

Perteneciente a los sensores de movimiento STMicroelectronics, el AIS328DQTR es un acelerómetro lineal de 3 ejes de alto rendimiento y potencia ultrabaja con una salida estándar SPI de interfaz serial digital. Adquirimos este sensor de DCUBE Store

4. Cable de conexión

Adquirimos el cable de conexión I2C de DCUBE Store

5. Cable micro USB

¡El más humilde desconcertado, pero más estricto en el grado de necesidad de energía es el Raspberry Pi! La forma más sencilla de lidiar con el plan de juego es mediante el uso del cable Micro USB. Los pines GPIO o los puertos USB se pueden usar de manera similar para brindar una amplia fuente de alimentación.

6. El acceso web es una necesidad

Consiga su Raspberry Pi asociado con un cable Ethernet (LAN) e interconectelo a su red. Por otro lado, busque un conector WiFi y utilice uno de los puertos USB para acceder a la red remota. ¡Es una decisión aguda, fundamental, pequeña y sencilla!

7. Cable HDMI / Acceso remoto

La Raspberry Pi tiene un puerto HDMI que puede interactuar especialmente con un monitor o TV con un cable HDMI. Optativa, puede utilizar SSH para abrir con su Raspberry Pi desde una PC con Linux o Macintosh desde la terminal. Además, PuTTY, un emulador de terminal gratuito y de código abierto, no parece una mala elección.

Paso 2: Conexión del hardware

Realice el circuito como se indica en el esquema mostrado. En el gráfico, verá las distintas partes, fragmentos de energía y el sensor I2C.

Conexión de blindaje Raspberry Pi e I2C

Lo más importante es tomar la Raspberry Pi y detectar el escudo I2C en ella. Presione el Shield con cuidado sobre los pines GPIO de Pi y terminamos con este paso tan sencillo como un pastel (vea el complemento).

Conexión de sensor y Raspberry Pi

Lleve consigo el sensor y la interfaz del cable I2C. Para el funcionamiento adecuado de este cable, revise la salida I2C SIEMPRE se ocupa de la entrada I2C. Lo mismo debe tomarse después para la Raspberry Pi con el escudo I2C montado sobre los pines GPIO.

Alentamos el uso del cable I2C, ya que niega el requisito de diseccionar los pines, asegurar y molestar incluso con el desorden más humilde. Con esta asociación significativa y cable de juego, puede presentar, intercambiar artilugios o agregar más dispositivos a una aplicación adecuada. Esto soporta el peso del trabajo hasta un nivel inmenso.

Nota: El cable marrón debe seguir de manera confiable la conexión de tierra (GND) entre la salida de un dispositivo y la entrada de otro dispositivo

La red web es clave

Para que nuestro intento sea un éxito, necesitamos una conexión web para nuestra Raspberry Pi. Para esto, tiene opciones como interconectar una conexión Ethernet (LAN) con la red doméstica. Además, como opción, un curso agradable es utilizar un conector USB WiFi. En general, para esto, necesita un controlador para que funcione. Así que inclínate hacia el que tiene Linux en la descripción.

Fuente de alimentación

Enchufe el cable Micro USB en el conector de alimentación de la Raspberry Pi. Golpea y estamos listos.

Conexión a la pantalla

Podemos tener el cable HDMI conectado a otro Monitor. A veces, necesita acceder a una Raspberry Pi sin conectarla a una pantalla o es posible que necesite ver información desde otra parte. Posiblemente, existen formas creativas y fiscalmente inteligentes de lidiar con hacer todas las cosas consideradas. Uno de ellos está usando - SSH (inicio de sesión remoto desde la línea de comandos). También puede usar el software PuTTY para eso.

Paso 3: codificación Python para Raspberry Pi

Puede ver el código Python para Raspberry Pi y el sensor AIS328DQTR en nuestro repositorio Github.

Antes de continuar con el código, asegúrese de leer las reglas proporcionadas en el archivo Léame y configure su Raspberry Pi de acuerdo con ellas. Solo será un respiro por un momento para hacer todas las cosas consideradas.

Un acelerómetro es un dispositivo electromecánico que mide las fuerzas de aceleración. Estos poderes pueden ser estáticos, similares a la fuerza constante de la gravedad que tira de sus pies, o pueden ser alterables, provocados por el movimiento o la vibración del acelerómetro.

Lo que pasa es el código de Python y puede clonar y cambiar el código de la forma que desee.

# Distribuido con una licencia de libre albedrío. # Úselo de la forma que desee, lucrativa o gratuita, siempre que se ajuste a las licencias de sus obras asociadas. # AIS328DQTR # Este código está diseñado para funcionar con el mini módulo AIS328DQTR_I2CS I2C disponible en dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/ais328dqtr-high-performance-ultra-low-power-3-axis-accelerometer-with -salida-digital-para-aplicaciones-automotrices-i% C2% B2c-mini-módulo /

importar smbus

tiempo de importación

# Obtener bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Dirección AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Seleccione el registro de control1, 0x20 (32) # 0x27 (39) Modo de encendido, selección de velocidad de datos = 50Hz # X, Y, eje Z habilitado bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27) # Dirección AIS328DQTR, 0x18 (24) # Seleccione el registro de control 4, 0x23 (35) # 0x30 (48) Actualización continua, selección de escala completa = +/- 8G bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x30)

tiempo. de sueño (0.5)

# Dirección AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Leer datos de 0x28 (40), 2 bytes # X-Axis LSB, X-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Convierte los datos

xAccl = data1 * 256 + data0 si xAccl> 32767: xAccl - = 65536

# Dirección AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Leer datos de 0x2A (42), 2 bytes # LSB del eje Y, MSB del eje Y data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Convierte los datos

yAccl = data1 * 256 + data0 si yAccl> 32767: yAccl - = 65536

# Dirección AIS328DQTR, 0x18 (24)

# Leer datos de 0x2C (44), 2 bytes # Z-Axis LSB, Z-Axis MSB data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C) data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Convierte los datos

zAccl = data1 * 256 + data0 si zAccl> 32767: zAccl - = 65536

# Salida de datos a la pantalla

print "Aceleración en el eje X:% d"% xAccl print "Aceleración en el eje Y:% d"% yAccl print "Aceleración en el eje Z:% d"% zAccl

Paso 4: La practicidad del código

Descargue (o git pull) el código de Github y ábralo en la Raspberry Pi.

Ejecute los comandos para compilar y cargar el código en el terminal y vea el rendimiento en la pantalla. Tomando los siguientes minutos, exhibirá cada uno de los parámetros. A fin de garantizar que todo funcione sin esfuerzo, puede utilizar esta empresa todos los días o hacer de esta empresa una pequeña parte de una tarea mucho mayor. Cualesquiera que sean sus necesidades, ahora tiene un artilugio más en su acumulación.

Paso 5: Aplicaciones y características

Fabricado por STMicroelectronics, acelerómetro lineal de 3 ejes ultracompacto de bajo consumo y alto rendimiento perteneciente a los sensores de movimiento. El AIS328DQTR es apropiado para aplicaciones tales como Telemática y Cajas Negras, Navegación de Automóvil en el Tablero, Medición de Inclinación / Inclinación, Dispositivo Antirrobo, Ahorro de Energía Inteligente, Reconocimiento y Registro de Impactos, Monitoreo y Compensación de Vibraciones y Funciones Activadas por Movimiento.

Paso 6: Conclusión

Si ha estado contemplando explorar el universo de los sensores Raspberry Pi e I2C, entonces puede sorprenderse haciendo uso de los conceptos básicos del hardware, codificación, organización, autoridad, etc. En este método, puede haber un par de diligencias que puede ser sencillo, mientras que algunos pueden ponerte a prueba, moverte. En cualquier caso, puedes abrir un camino y dejarlo impecable cambiando y haciendo una formación tuya.

Por ejemplo, puede comenzar con la idea de un prototipo de rastreador de comportamiento para monitorear y representar los movimientos físicos y las posturas corporales de los animales con AIS328DQTR y Raspberry Pi usando Python. En la tarea anterior, hemos utilizado cálculos fundamentales de un acelerómetro. El protocolo es crear un sistema de acelerómetro junto con cualquier girómetro y un GPS, y un algoritmo de aprendizaje supervisado (máquina) (máquina de vectores de soporte (SVM)) para la identificación automatizada del comportamiento de los animales. A esto le seguirá la recopilación de mediciones de sensores paralelos y la evaluación de las mediciones mediante el uso de la clasificación de máquina de vectores de soporte (SVM). Utilice diferentes combinaciones de medidas independientes (sentado, caminando o corriendo) para el entrenamiento y la validación para determinar la solidez del prototipo. Intentaremos hacer una interpretación funcional de este prototipo más temprano que tarde, la configuración, el código y el modelado funcionan para más modos de comportamiento. ¡Creemos que a todos les gusta!

Para su comodidad, tenemos un video encantador en YouTube que puede ayudar en su examen. Confiar en que este esfuerzo motiva una mayor exploración. Empiece donde está. Usa lo que tienes. Haz lo que puedas.