Studerer orientering med Raspberry Pi og MXC6226XU ved hjelp av Python: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Støy er bare en del av å arbeide i et kjøretøy

Nynningen til en veldig avstemt bilmotor er en fantastisk lyd. Dekkbaner knurrer mot veien, vinden roper når den går rundt speil, plastbiter og brikker i dashbordet gir små knirk når de gni seg sammen. De aller fleste av oss ser ikke disse uskyldige notatene før lenge. Noen få oppstyr er imidlertid ikke så ufarlige. En uvanlig støy kan sees på som et tidlig forsøk fra bilen din for å gi deg beskjed om at noe ikke stemmer. Hva om vi bruker instrumentering og teknikker for å identifisere støy, vibrasjon og hardhet (NVH), inkludert tester for riggknirk og rasling, etc. Det er verdt å se nærmere på.

Innovasjon er en av fremtidens viktige kraft uten grenser; det forandrer livene våre og former vår fremtid til rater som er bemerkelsesverdige noensinne, med betydelige konsekvenser som vi ikke kan begynne å se eller få. Raspberry Pi, mikro -enbrettet Linux -datamaskinen, gir en billig og moderat enkel base for maskinvaretiltak. Som datamaskin- og elektronikkentusiaster har vi lært mye med Raspberry Pi og besluttet å blande våre interesser. Så hva er de tenkelige resultatene at det vi kan gjøre når vi har en bringebær Pi og et 2-akset akselerometer i nærheten? I denne oppgaven vil vi kontrollere akselerasjonen på 2 vinkelrette akser, X og Y, Raspberry Pi og MXC6226XU, et 2-akset akselerometer. Så vi bør se på dette for å lage et rammeverk som analyserer den todimensjonale akselerasjonen.

Trinn 1: Utstyr vi trenger

Problemene var mindre for oss siden vi har en enorm mengde ting som ligger å jobbe ut fra. Uansett vet vi hvordan det er plagsomt for andre å lagre den rette delen på upåklagelig tid fra det støttende stedet, og det er skjermet, og betaler lite varsel til hver krone. Så vi ville hjelpe deg. Følg den medfølgende for å få en komplett deleliste.

1. Bringebær Pi

Det første trinnet var å skaffe et Raspberry Pi -kort. Raspberry Pi er en enkeltbrett Linux-basert PC. Denne lille PC -en gir kraft i datakraft, brukt som en del av gadgetaktiviteter og enkle operasjoner som regneark, ordforberedelse, nettskanning og e -post og spill. Du kan kjøpe en på nesten hvilken som helst elektronikk- eller hobbybutikk.

2. I2C Shield for Raspberry Pi

Den viktigste bekymringen for Raspberry Pi er virkelig fraværende er en I2C -port. Så for det gir TOUTPI2 I2C -kontakten deg sansen for å bruke Raspberry Pi med ALLE I2C -enheter. Den er tilgjengelig på DCUBE Store

3. 2-akset akselerometer, MXC6226XU

MEMSIC MXC6226XU Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS) er (var;) verdens første fullt integrerte orienteringssensor. Vi kjøpte denne sensoren fra DCUBE Store

4. Tilkoblingskabel

Vi kjøpte I2C -tilkoblingskabelen fra DCUBE Store

5. Micro USB -kabel

Den minste forbløffede, men likevel strengeste i den grad strømbehovet er Raspberry Pi! Den enkleste tilnærmingen til arrangement er ved bruk av Micro USB -kabelen. GPIO -pinner eller USB -porter kan også brukes til å gi rikelig strømforsyning.

6. Internett -tilgang er et behov

INTERNETT -barn sover ALDRI

Få Raspberry Pi koblet til med en Ethernet (LAN) kabel og koble den til systemnettverket. Valgfri, søk etter en WiFi -kontakt og bruk en av USB -portene for å komme til det eksterne nettverket. Det er et skarpt valg, grunnleggende, lite og enkelt!

7. HDMI -kabel/ekstern tilgang

Raspberry Pi har en HDMI -port som du kan koble spesielt til en skjerm eller TV med en HDMI -kabel. Valgfri, du kan bruke SSH til å ta opp med din Raspberry Pi fra en Linux -PC eller Mac fra terminalen. Videre høres PuTTY, en gratis og åpen kildekode-terminalemulator ut som et ikke så ille alternativ.

Trinn 2: Koble til maskinvaren

Gjør kretsen i henhold til skjematisk dukket opp. I diagrammet vil du se de forskjellige delene, kraftsegmentene og I2C -sensorene som tar etter I2C -kommunikasjonsprotokollen. Fantasi er viktigere enn kunnskap.

Tilkobling av Raspberry Pi og I2C Shield

Viktigst av alt, ta Raspberry Pi og se I2C -skjoldet på den. Trykk skjoldet forsiktig over GPIO -pinnene til Pi, og vi er ferdige med dette trinnet like greit som en kake (se bildet).

Tilkobling av Raspberry Pi og sensor

Ta sensoren og koble til I2C -kabelen med den. For riktig bruk av denne kabelen, vennligst se gjennom I2C -utgangen tar alltid I2C -inngangen. Det samme må tas etter for Raspberry Pi med I2C -skjoldet montert over GPIO -pinnene.

Vi støtter bruken av I2C -kabelen, da den avviser behovet for å analysere pin -outs, sikring og ulemper oppnådd av selv den ydmykeste feilen. Med denne viktige tilkoblings- og spillkabelen kan du introdusere, bytte ut utstyr eller legge til flere enheter i en applikasjon som er levedyktig. Dette oppmuntrer arbeidsvekten til et enormt nivå.

Merk: Den brune ledningen bør på en pålitelig måte følge jordforbindelsen (GND) mellom utgangen til en enhet og inngangen til en annen enhet

Webnettverk er nøkkelen

For å gjøre vårt forsøk til en seier, krever vi en nettforbindelse for vår Raspberry Pi. For dette har du alternativer som å koble til et Ethernet (LAN) sammen med hjemmenettverket. Videre, som et alternativ, er et hyggelig kurs å bruke en WiFi USB -kontakt. Generelt sett for dette, krever du en sjåfør for å få det til å fungere. Så len deg mot den med Linux i skildringen.

Strømforsyning

Koble Micro USB -kabelen til strømkontakten på Raspberry Pi. Punch opp og vi er klare.

Tilkobling til skjerm

Vi kan ha HDMI -kabelen koblet til en annen skjerm. Noen ganger må du komme til en Raspberry Pi uten å koble den til en skjerm, eller du må kanskje se informasjon fra den fra andre steder. Muligens er det kreative og finanspolitisk smarte måter å håndtere å gjøre alt som er vurdert. En av dem bruker - SSH (ekstern kommandolinjepålogging). Du kan også bruke PuTTY -programvaren til det.

Trinn 3: Python -koding for Raspberry Pi

Python -koden for Raspberry Pi og MXC6226XU -sensoren er tilgjengelig i Github -depotet vårt.

Før du fortsetter til koden, må du lese reglene som er gitt i Readme -arkivet og konfigurere din Raspberry Pi i henhold til den. Det vil bare hvile et øyeblikk for å gjøre alt som er vurdert.

Et akselerometer er en elektromekanisk gadget som måler akselerasjonskrefter. Disse kreftene kan være statiske, i likhet med den konstante tyngdekraften som trekker i føttene dine, eller de kan endres - forårsaket ved å bevege eller vibrere akselerometeret.

Den medfølgende er pythonkoden, og du kan klone og endre koden i hvilken som helst kapasitet du skråner mot.

# Distribuert med en fri viljelisens.# Bruk den som du vil, profitt eller gratis, forutsatt at den passer inn i lisensene til de tilhørende verkene. # MXC6226XU # Denne koden er designet for å fungere med MXC6226XU_I2CS I2C Mini Module tilgjengelig fra dcubestore.com #

importer smbus

importtid

# Få I2C -buss

buss = smbus. SMBus (1)

# MXC6226XU adresse, 0x16 (22)

# Velg registreringsregister, 0x04 (04) # 0x00 (00) Slå på buss.write_byte_data (0x16, 0x04, 0x00)

time.sleep (0,5)

# MXC6226XU -adresse, 0x16 (22)

# Les data tilbake fra 0x00 (00), 2 byte # X-Axis, Y-Axis data = bus.read_i2c_block_data (0x16, 0x00, 2)

# Konverter dataene

xAccl = data [0] hvis xAccl> 127: xAccl -= 256 yAccl = data [1] hvis yAccl> 127: yAccl -= 256

# Utdata til skjermen

print "Akselerasjon i X-aksen: % d" % xAccl print "Akselerasjon i Y-aksen: % d" % yAccl

Trinn 4: Kodens bærbarhet

Last ned (eller git pull) koden fra Github og åpne den i Raspberry Pi.

Kjør kommandoene for å kompilere og laste opp koden i terminalen og se avkastningen på skjermen. Etter et par minutter vil det demonstrere hver av parameterne. I kjølvannet av å sikre at alt fungerer enkelt, kan du bruke denne satsingen hver dag eller gjøre denne satsingen til en liten del av en mye større oppgave. Uansett hva du trenger, har du nå enda en gadget i samlingen din.

Trinn 5: Programmer og funksjoner

MXC6226XU er produsert av MEMSIC Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS) og er et fullt integrert termisk akselerometer. MXC6226XU er egnet for forbrukerapplikasjoner som mobiltelefoner, digitale stillbilder (DSC), digitale videokameraer (DVC), LCD -TV, leker, MP3- og MP4 -spillere. Med patentert MEMS-termoteknologi er den nyttig i husholdningssikkerhetsapplikasjoner som varmeapparater, halogenlamper, jernkjøling og vifter.

Trinn 6: Konklusjon

Ved en sjanse for at du har tenkt på å undersøke universet til Raspberry Pi & I2C -sensorene, kan du forbløffe deg selv ved å utnytte grunnleggende elektronikk, koding, planlegging, binding og så videre. I denne prosedyren kan det være noen få oppgaver som kan være enkle, mens noen kan teste deg og utfordre deg. Uansett kan du lage en måte og gjøre den upåklagelig ved å endre og lage en egen.

For eksempel kan du starte med ideen om en prototype for å måle støy og vibrasjon (N & V) egenskaper til kjøretøyer, spesielt biler og lastebiler som bruker MXC6226XU og Raspberry Pi sammen med mikrofon og kraftmålere. I oppgaven ovenfor har vi benyttet grunnleggende beregninger. Ideene er å lete etter tonelyder, dvs. motorstøy, veistøy eller vindstøy, normalt. Resonansystemene reagerer ved karakteristiske frekvenser som ser ut på et hvilket som helst spekter, amplituden deres varierer betydelig. Vi kan sjekke det for varierende amplituder og lage et støyspekter for det. For f.eks. x-aksen kan være i form av multipler av motorhastighet mens y-aksen er logaritmisk. Raske Fourier -transformasjoner og statistisk energianalyse (SEA) kan kontaktes for å lage et mønster. Så du kan bruke denne sensoren på forskjellige måter du kan vurdere. Vi vil prøve å lage en fungerende gjengivelse av denne prototypen snarere enn senere, konfigurasjonen, koden og modelleringen fungerer for strukturbåren støy og vibrasjonsanalyse. Vi tror alle dere liker det!

For din bekvemmelighet har vi en sjarmerende video på YouTube som kan hjelpe deg med undersøkelsen. Stol på at dette arbeidet motiverer til videre leting Tillit til dette tiltaket motiverer til videre leting. Start der du er. Bruk det du har gjort. Gjør det du kan.