Seguimiento de las variaciones de aceleración con Raspberry Pi y MMA7455 usando Python: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

No tropecé, estaba probando la gravedad. Aún funciona…

Una representación de un transbordador espacial en aceleración aclaró que un reloj en el punto más alto del transbordador marcaría más rápido que uno en la base debido a la expansión del tiempo gravitacional. Algunos sostuvieron que la aceleración a bordo del transbordador sería la misma para ambos relojes, por lo que deberían marcar al mismo ritmo. Piense en ello.

Los pensamientos, la motivación e incluso las pautas pueden provenir de cualquier lugar; sin embargo, cuando su atención está en la innovación, obtiene la contribución de las personas que se concentran en ese punto. Raspberry Pi, la mini PC con Linux de placa única, ofrece compromisos únicos y asesoramiento magistral en proyectos de organización, programación y electrónica. Cerca de ser creadores de tutoriales de Raspberry Pi y dispositivos, disfrutamos de la oportunidad de programar, jugar y hacer cosas asombrosas con la informática y la electrónica. Últimamente tuvimos la alegría de intentar una tarea utilizando un acelerómetro y los pensamientos detrás de lo que podría hacer con este dispositivo son realmente geniales. Entonces, en esta tarea, incorporaremos MMA7455, un sensor acelerómetro digital de 3 ejes, para medir la aceleración en 3 dimensiones, X, Y y Z, con la Raspberry Pi usando Python. Veamos si vale la pena.

Paso 1: Hardware que requerimos

Sabemos lo problemático que puede ser intentarlo y tomarlo sin saber qué partes obtener, de dónde hacer los arreglos y cuánto costará todo por adelantado. Así que hemos hecho todo ese trabajo por ti. Una vez que tenga todas las piezas cuadradas, debería ser muy fácil hacer esta tarea. Siga las instrucciones para obtener una lista completa de piezas.

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 DCUBE Store

3. Acelerómetro de 3 ejes, MMA7455

Producido por Freescale Semiconductor, Inc., el acelerómetro digital de 3 ejes MMA7455 es un sensor maquinado de baja potencia y escala más pequeña que se ajusta para medir la aceleración a lo largo de sus ejes X, Y y Z. Obtuvimos este sensor de DCUBE Store

4. Cable de conexión

Adquirimos el cable de conexión I2C de DCUBE Store

5. Cable micro USB

Sin embargo, el más mínimo enredado, el más estricto con respecto a la necesidad de energía, es el Raspberry Pi. El enfoque más prescrito y menos exigente para administrar la estrategia es mediante la utilización del cable Micro USB. Un camino más avanzado y especializado es dar energía específicamente por medio de puertos GPIO o USB.

6. Soporte de redes

Consiga su Raspberry Pi asociado con un cable Ethernet (LAN) e interconectelo a su red doméstica. 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 conectarse particularmente a una pantalla o TV con un cable HDMI. Optativa, puede usar SSH para establecer con su Raspberry Pi desde una PC con Linux o Mac desde la terminal. Del mismo modo, PuTTY, un emulador de terminal gratuito y de código abierto, parece una idea inteligente.

Paso 2: Conexión del hardware

Realice el circuito como se indica en el esquema mostrado. En el esquema, verá las conexiones de varios componentes electrónicos, cables de conexión, cables de alimentación y sensor I2C.

Conexión de blindaje Raspberry Pi e I2C

Como cuestión de primera importancia, tome la Raspberry Pi y ubique el I2C Shield en ella. Presione el Shield muy bien sobre los pines GPIO de Pi y terminaremos con esta progresión tan fácil 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.

Recomendamos el uso del cable I2C, ya que anula 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 tomar de manera confiable después de la conexión de tierra (GND) entre la salida de un dispositivo y la entrada de otro dispositivo

El acceso a Internet es clave

Para que nuestro esfuerzo sea un éxito, necesitamos una conexión a Internet para nuestra Raspberry Pi. Para esto, tiene alternativas como interconectar una conexión Ethernet (LAN) con la red doméstica. Además, como alternativa, un curso satisfactorio es utilizar un conector USB WiFi. En general, para representar esto, necesita un controlador para que funcione. Así que inclínate hacia el que tiene Linux en la delineación.

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 / TV. 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 el sensor Raspberry Pi y MMA7455 en nuestro GithubRepository.

Antes de continuar con el código, asegúrese de leer los estándares dados en la crónica Léame y configure su Raspberry Pi como lo indica. Simplemente será un alivio hacerlo por un minuto a la luz de las circunstancias actuales.

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. # MMA7455L # Este código está diseñado para funcionar con el mini módulo MMA7455L_I2CS I2C disponible en dcubestore.com # https://dcubestore.com/product/mma7455l-3-axis-low-g-digital-output-accelerometer-i%C2 % Mini-módulo B2c /

importar smbus

tiempo de importación

# Obtener bus I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# MMA7455L dirección, 0x1D (16)

# Registro de control de modo de selección, 0x16 (22) # 0x01 (01) Modo de medición, +/- 8g bus.write_byte_data (0x1D, 0x16, 0x01)

tiempo. de sueño (0.5)

# MMA7455L dirección, 0x1D (16)

# Leer datos de 0x00 (00), 6 bytes # LSB del eje X, MSB del eje X, LSB del eje Y, MSB del eje Y, LSB del eje Z, MSB del eje Z 0x00, 6)

# Convierte los datos a 10 bits

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

# 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. Después de unos minutos, mostrará cada uno de los parámetros. Después de asegurarse de que todo funcione fácilmente, puede utilizar este paseo todos los días o convertirlo en una pequeña parte de una tarea mucho más importante. Cualesquiera que sean sus necesidades, ahora tiene un artilugio más en su reunión.

Paso 5: Aplicaciones y características

El MMA7455, fabricado por Freescale Semiconductor, un acelerómetro digital de 3 ejes de alto rendimiento y baja potencia se puede utilizar para cambios en los datos del sensor, orientación del producto y detección de gestos. Es perfecto para aplicaciones como teléfono móvil / PMP / PDA: detección de orientación (vertical / horizontal), estabilidad de imagen, desplazamiento de texto, marcación por movimiento, toque para silenciar, PC portátil: antirrobo, juegos: detección de movimiento, activación automática / Reposo para bajo consumo de energía y cámara fotográfica digital: estabilidad de imagen.

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. Cuando intente ser más creativo en su pequeña empresa, nunca daña la oscilación hacia fuentes externas. En este método, puede haber un par de recados que pueden ser sencillos, mientras que algunos pueden ponerlo a prueba, moverlo. 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 gravímetro para medir el campo gravitacional local de la Tierra con MMA7455 y Raspberry Pi usando Python. En la empresa anterior, hemos utilizado cálculos fundamentales. El principio básico del diseño es medir cambios fraccionarios muy pequeños dentro de la gravedad de la Tierra de 1 g. Por lo tanto, podría utilizar este sensor de varias maneras que pueda considerar. El algoritmo mide la tasa de cambio del vector de gravedad vertical en las tres direcciones perpendiculares que dan lugar a un tensor de gradiente de gravedad. Se puede deducir diferenciando el valor de la gravedad en dos puntos separados por una pequeña distancia vertical, l, y dividiendo por esta distancia. Intentaremos hacer una interpretación funcional de este prototipo más temprano que tarde, la configuración, el código y el modelado funcionan para el análisis de vibraciones y ruidos transmitidos por la estructura. ¡Creemos que a todos les gusta!

Para su consuelo, tenemos un video encantador en YouTube que puede ayudar en su examen. Confíe en que este esfuerzo encamina una mayor investigación. Si la oportunidad no llama, construya una puerta.