Μελέτη Προσανατολισμού με Raspberry Pi και MXC6226XU χρησιμοποιώντας Python: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Οι θόρυβοι είναι απλώς ένα μέρος της εργασίας ενός οχήματος

Το βουητό ενός πολύ συντονισμένου κινητήρα οχήματος είναι ένας υπέροχος ήχος. Το ελαστικό μουρμουρίζει στο δρόμο, ο αέρας τσιριχτεί καθώς τριγυρίζει στους καθρέφτες, τα πλαστικά κομμάτια και τα κομμάτια στο ταμπλό παράγουν μικρές τριγμούς καθώς τρίβονται μεταξύ τους. Η συντριπτική πλειοψηφία από εμάς δεν βλέπει αυτές τις αβλαβείς σημειώσεις πριν από πολύ καιρό. Ωστόσο, μερικές παρενοχλήσεις δεν είναι τόσο ακίνδυνες. Ένας ασυνήθιστος θόρυβος μπορεί να θεωρηθεί ως μια πρώιμη προσπάθεια του οχήματός σας να σας ενημερώσει ότι κάτι δεν πάει καλά. Τι γίνεται αν χρησιμοποιούμε όργανα και τεχνικές για τον προσδιορισμό του θορύβου, των κραδασμών και της σκληρότητας (NVH), συμπεριλαμβανομένων των δοκιμών τριγμού και κουδουνίσματος κλπ. Αυτό αξίζει να εξεταστεί.

Η καινοτομία είναι μία από τις σημαντικές δυνάμεις του μέλλοντος χωρίς όρια. αλλάζει τη ζωή μας και διαμορφώνει το μέλλον μας με αξιοσημείωτους ρυθμούς ποτέ, με σημαντικές επιπτώσεις που δεν μπορούμε να αρχίσουμε να βλέπουμε ή να το αντιλαμβανόμαστε. Το Raspberry Pi, ο μικροϋπολογιστής, ενός πίνακα Linux, παρέχει μια φθηνή και μέτρια απλή βάση για επιχειρήσεις υλικού. Ως λάτρεις των υπολογιστών και των ηλεκτρονικών, μάθαμε πολλά με το Raspberry Pi και αποφασίσαμε να συνδυάσουμε τα ενδιαφέροντά μας. Ποια είναι λοιπόν τα πιθανά αποτελέσματα ότι αυτό που μπορούμε να κάνουμε εάν δεν έχουμε Raspberry Pi και επιταχυνσιόμετρο 2 αξόνων κοντά; Σε αυτήν την εργασία, θα ελέγξουμε την επιτάχυνση σε 2 κάθετους άξονες, X και Y, Raspberry Pi και MXC6226XU, επιταχυνσιόμετρο 2 αξόνων. Θα πρέπει λοιπόν να δούμε πάνω σε αυτό, να κάνουμε ένα πλαίσιο να αναλύσει τη δισδιάστατη επιτάχυνση.

Βήμα 1: Εξοπλισμός που απαιτούμε

Τα ζητήματα ήταν λιγότερα για εμάς, καθώς έχουμε ένα τεράστιο μέτρο για πράγματα από εκεί για να δουλέψουμε. Ανεξάρτητα από αυτό, γνωρίζουμε πόσο ενοχλητικό είναι για τους άλλους να αποθηκεύουν το σωστό μέρος σε άψογο χρόνο από το υποστηρικτικό σημείο και αυτό προστατεύεται πληρώνοντας ελάχιστα σε κάθε δεκάρα. Θα σας βοηθούσαμε λοιπόν. Ακολουθήστε το συνοδευτικό για να λάβετε μια πλήρη λίστα ανταλλακτικών.

1. Raspberry Pi

Το αρχικό βήμα ήταν να αποκτήσετε έναν πίνακα Raspberry Pi. Το Raspberry Pi είναι ένας υπολογιστής που βασίζεται σε Linux με έναν πίνακα. Αυτός ο μικρός υπολογιστής διαθέτει μια δυνατή υπολογιστική ισχύ, που χρησιμοποιείται ως μέρος των δραστηριοτήτων gadgets και απλές λειτουργίες όπως υπολογιστικά φύλλα, προετοιμασία λέξεων, σάρωση ιστού και email και παιχνίδια. Μπορείτε να αγοράσετε ένα σχεδόν σε οποιοδήποτε κατάστημα ηλεκτρονικών ειδών ή χόμπι.

2. I2C Shield για το Raspberry Pi

Το κύριο μέλημα που το Raspberry Pi απουσιάζει είναι μια θύρα I2C. Γι 'αυτό, ο σύνδεσμος TOUTPI2 I2C σας δίνει την αίσθηση ότι χρησιμοποιείτε το Raspberry Pi με ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ συσκευές I2C. Είναι διαθέσιμο στο κατάστημα DCUBE

3. Επιταχυνσιόμετρο 2 αξόνων, MXC6226XU

Ο MEMSIC MXC6226XU Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS) είναι (ήταν;) ο πρώτος πλήρως ενσωματωμένος αισθητήρας προσανατολισμού στον κόσμο. Αγοράσαμε αυτόν τον αισθητήρα από το DCUBE Store

4. Καλώδιο σύνδεσης

Αποκτήσαμε το καλώδιο σύνδεσης I2C από το DCUBE Store

5. Καλώδιο Micro USB

Το μικρότερο θαμπό, αλλά πιο αυστηρό σε βαθμό που χρειάζεται δύναμη είναι το Raspberry Pi! Η απλούστερη προσέγγιση στη ρύθμιση είναι με τη χρήση του καλωδίου Micro USB. Οι ακίδες GPIO ή οι θύρες USB μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για να παρέχουν άφθονο τροφοδοτικό.

6. Η πρόσβαση στο Διαδίκτυο είναι μια ανάγκη

Τα παιδιά του ΙΝΤΕΡΝΕΤ ΠΟΤΕ δεν κοιμούνται

Συνδέστε το Raspberry Pi με καλώδιο Ethernet (LAN) και συνδέστε το στο δίκτυό σας. Επιλεκτικά, σαρώστε για σύνδεση WiFi και χρησιμοποιήστε μία από τις θύρες USB για να μεταβείτε στο απομακρυσμένο δίκτυο. Είναι μια απότομη επιλογή, βασική, μικρή και εύκολη!

7. Καλώδιο HDMI/Απομακρυσμένη πρόσβαση

Το Raspberry Pi διαθέτει θύρα HDMI την οποία μπορείτε να διασυνδέσετε ιδιαίτερα σε οθόνη ή τηλεόραση με καλώδιο HDMI. Επιλεκτικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το SSH για να ανταποκριθείτε στο Raspberry Pi σας από υπολογιστή Linux ή Mac από το τερματικό. Επιπλέον, το PuTTY, ένας δωρεάν εξομοιωτής τερματικού ανοιχτού κώδικα ακούγεται σαν μια όχι πολύ κακή επιλογή.

Βήμα 2: Σύνδεση του υλικού

Κάντε το κύκλωμα σύμφωνα με το σχηματικό εμφανίστηκε. Στο διάγραμμα, θα δείτε τα διάφορα μέρη, τμήματα ισχύος και αισθητήρες I2C που λαμβάνουν μετά από πρωτόκολλο επικοινωνίας I2C. Η φαντασία είναι πιο σημαντική απο τη γνώση.

Σύνδεση Raspberry Pi και I2C Shield

Το πιο σημαντικό, πάρτε το Raspberry Pi και εντοπίστε το I2C Shield πάνω του. Πατήστε το Shield προσεκτικά πάνω από τις καρφίτσες GPIO του Pi και τελειώσαμε με αυτό το βήμα τόσο απλό όσο η πίτα (δείτε το στιγμιότυπο).

Σύνδεση του Raspberry Pi και του αισθητήρα

Πάρτε τον αισθητήρα και διασυνδέστε το καλώδιο I2C μαζί του. Για την κατάλληλη λειτουργία αυτού του καλωδίου, ελέγξτε ότι η έξοδος I2C ΠΑΝΤΑ αναλαμβάνει την είσοδο I2C. Το ίδιο πρέπει να γίνει μετά το Raspberry Pi με την ασπίδα I2C τοποθετημένη πάνω από τις καρφίτσες GPIO.

Υποστηρίζουμε τη χρήση του καλωδίου I2C, καθώς διαψεύδει την ανάγκη ανάλυσης εξόδων καρφιτσών, ασφάλισης και ταλαιπωρίας που επιτυγχάνεται ακόμη και από το πιο ταπεινό μπουτ. Με αυτό το κρίσιμο καλώδιο σύνδεσης και αναπαραγωγής, μπορείτε να εισαγάγετε, να ανταλλάξετε αντικείμενα ή να προσθέσετε περισσότερες συσκευές σε μια εφαρμογή βιώσιμη. Αυτό ενθαρρύνει το βάρος εργασίας σε ένα τεράστιο επίπεδο.

Σημείωση: Το καφέ σύρμα πρέπει να ακολουθεί αξιόπιστα τη σύνδεση Ground (GND) μεταξύ της εξόδου μιας συσκευής και της εισόδου μιας άλλης συσκευής

Το Δίκτυο Ιστού είναι το κλειδί

Για να κερδίσουμε την προσπάθειά μας, χρειαζόμαστε μια σύνδεση Ιστού για το Raspberry Pi. Για αυτό, έχετε επιλογές όπως η διασύνδεση Ethernet (LAN) με το οικιακό δίκτυο. Επιπλέον, ως επιλογή, μια ευχάριστη πορεία είναι η χρήση μιας σύνδεσης WiFi WiFi. Γενικά μιλώντας για αυτό, χρειάζεστε έναν οδηγό για να λειτουργήσει. Κλίση λοιπόν προς αυτό με το Linux στην απεικόνιση.

Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος

Συνδέστε το καλώδιο Micro USB στην υποδοχή τροφοδοσίας του Raspberry Pi. Τρυπήστε και είμαστε έτοιμοι.

Σύνδεση στην οθόνη

Μπορούμε να έχουμε το καλώδιο HDMI συνδεδεμένο σε άλλη οθόνη. Μερικές φορές, πρέπει να φτάσετε σε ένα Raspberry Pi χωρίς να το διασυνδέσετε σε μια οθόνη ή μπορεί να χρειαστεί να δείτε πληροφορίες από αυτό από αλλού. Ενδεχομένως, υπάρχουν δημιουργικοί και δημοσιονομικά έξυπνοι τρόποι για να αντιμετωπίσετε τα πράγματα που εξετάζετε. Ένα από αυτά χρησιμοποιεί - SSH (σύνδεση απομακρυσμένης γραμμής εντολών). Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό PuTTY για αυτό.

Βήμα 3: Κωδικοποίηση Python για το Raspberry Pi

Ο κωδικός Python για τον αισθητήρα Raspberry Pi και MXC6226XU είναι προσβάσιμος στο αποθετήριο Github.

Πριν προχωρήσετε στον κώδικα, βεβαιωθείτε ότι έχετε διαβάσει τους κανόνες που παρέχονται στο αρχείο Readme και ρυθμίστε το Raspberry Pi σύμφωνα με αυτό. Θα χρειαστεί απλώς μια στιγμή για να κάνετε όλα τα πράγματα που εξετάστηκαν.

Το επιταχυνσιόμετρο είναι ένα ηλεκτρομηχανικό gadget που θα μετρήσει τις δυνάμεις επιτάχυνσης. Αυτές οι δυνάμεις μπορεί να είναι στατικές, παρόμοιες με τη σταθερή δύναμη της βαρύτητας που τραβάει στα πόδια σας, ή θα μπορούσαν να είναι αλλοιώσιμες - προέρχονται από τη μετακίνηση ή τη δόνηση του επιταχυνσιόμετρου.

Ο συνοδευτικός είναι ο κώδικας python και μπορείτε να κλωνοποιήσετε και να αλλάξετε τον κώδικα με όποια κλίση θέλετε.

# Διανέμεται με άδεια ελεύθερης βούλησης.# Χρησιμοποιήστε το με όποιον τρόπο θέλετε, κερδοσκοπικό ή δωρεάν, υπό την προϋπόθεση ότι ταιριάζει στις άδειες των σχετικών έργων του. # MXC6226XU # Αυτός ο κώδικας έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με το Mini Module MXC6226XU_I2CS I2C διαθέσιμο από το dcubestore.com #

εισαγωγή smbus

χρόνο εισαγωγής

# Πάρτε το λεωφορείο I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# Διεύθυνση MXC6226XU, 0x16 (22)

# Επιλογή καταχωρητή ανίχνευσης, 0x04 (04) # 0x00 (00) Ενεργοποίηση bus.write_byte_data (0x16, 0x04, 0x00)

ώρα. ύπνος (0,5)

# Διεύθυνση MXC6226XU, 0x16 (22)

# Ανάγνωση δεδομένων από 0x00 (00), 2 byte # X-Axis, Y-Axis data = bus.read_i2c_block_data (0x16, 0x00, 2)

# Μετατρέψτε τα δεδομένα

xAccl = δεδομένα [0] αν xAccl> 127: xAccl -= 256 yAccl = δεδομένα [1] εάν yAccl> 127: yAccl -= 256

# Έξοδος δεδομένων στην οθόνη

εκτύπωση "Επιτάχυνση στον άξονα Χ: % d" % xAccl εκτύπωση "Επιτάχυνση στον άξονα Υ: % d" % yAccl

Βήμα 4: Η φορητότητα του κώδικα

Κάντε λήψη (ή git pull) τον κώδικα από το Github και ανοίξτε τον στο Raspberry Pi.

Εκτελέστε τις εντολές για να μεταγλωττίσετε και να ανεβάσετε τον κώδικα στο τερματικό και να δείτε την απόδοση στην οθόνη. Μετά από μερικά λεπτά, θα δείξει καθεμία από τις παραμέτρους. Μετά τη διασφάλιση ότι όλα λειτουργούν εύκολα, μπορείτε να χρησιμοποιείτε αυτό το εγχείρημα κάθε μέρα ή να κάνετε αυτό το εγχείρημα ένα μικρό μέρος μιας πολύ μεγαλύτερης αποστολής. Όποιες και αν είναι οι ανάγκες σας, τώρα έχετε ένα ακόμη gadget στη συλλογή σας.

Βήμα 5: Εφαρμογές και δυνατότητες

Κατασκευασμένο από τον MEMSIC Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS), το MXC6226XU είναι ένα πλήρως ενσωματωμένο θερμικό επιταχυνσιόμετρο. Το MXC6226XU είναι κατάλληλο για καταναλωτικές εφαρμογές όπως κινητά τηλέφωνα, ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές (DSC), ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές βίντεο (DVC), τηλεόραση LCD, παιχνίδια, MP3 και MP4 Players. Με κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας MEMS-θερμική τεχνολογία, είναι χρήσιμο σε εφαρμογές οικιακής ασφάλειας, όπως θερμαντήρες ανεμιστήρων, λαμπτήρες αλογόνου, ψύξη σιδήρου και ανεμιστήρες.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Σε περίπτωση που έχετε σκεφτεί να διερευνήσετε το σύμπαν των αισθητήρων Raspberry Pi & I2C, τότε μπορείτε να εκπλαγείτε χρησιμοποιώντας τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρονικής, την κωδικοποίηση, τον προγραμματισμό, τη δέσμευση και ούτω καθεξής. Σε αυτή τη διαδικασία, μπορεί να υπάρχουν μερικές εργασίες που μπορεί να είναι απλές, ενώ μερικές μπορεί να σας δοκιμάσουν, να σας προκαλέσουν. Όπως και να έχει, μπορείτε να κάνετε έναν τρόπο και να τον καθαρίσετε αλλάζοντας και δημιουργώντας μια δική σας δημιουργία.

Για παράδειγμα, μπορείτε να ξεκινήσετε με την ιδέα ενός πρωτοτύπου για τη μέτρηση των χαρακτηριστικών θορύβου και δόνησης (N & V) των οχημάτων, ιδιαίτερα των αυτοκινήτων και των φορτηγών που χρησιμοποιούν τα MXC6226XU και Raspberry Pi μαζί με μικρόφωνα και μετρητές δύναμης. Στην παραπάνω εργασία, χρησιμοποιήσαμε βασικούς υπολογισμούς. Οι ιδέες είναι να αναζητήσετε τονικούς θορύβους, δηλαδή θόρυβο κινητήρα, θόρυβο δρόμου ή θόρυβο ανέμου, κανονικά. Τα ηχηρά συστήματα ανταποκρίνονται σε χαρακτηριστικές συχνότητες που μοιάζουν με οποιοδήποτε φάσμα, το πλάτος τους ποικίλλει σημαντικά. Μπορούμε να το ελέγξουμε για διάφορα πλάτη και να δημιουργήσουμε ένα φάσμα θορύβου γι 'αυτό. Για π.χ. ο άξονας x μπορεί να είναι σε πολλαπλάσια στροφών κινητήρα ενώ ο άξονας y είναι λογαριθμικός. Οι γρήγοροι μετασχηματισμοί Fourier και η Στατιστική Ανάλυση Ενέργειας (SEA) μπορούν να προσεγγιστούν για να δημιουργήσουν ένα μοτίβο. Θα μπορούσατε λοιπόν να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον αισθητήρα με διάφορους τρόπους που μπορείτε να λάβετε υπόψη. Θα προσπαθήσουμε να κάνουμε μια λειτουργική απόδοση αυτού του πρωτοτύπου νωρίτερα παρά αργότερα, η διαμόρφωση, ο κώδικας και η μοντελοποίηση λειτουργούν για ανάλυση θορύβου και δόνησης από δομή. Πιστεύουμε ότι αρέσει σε όλους σας!

Για την άνεσή σας, έχουμε ένα γοητευτικό βίντεο στο YouTube που μπορεί να βοηθήσει στην εξέτασή σας. Εμπιστευτείτε αυτήν την προσπάθεια που δίνει κίνητρο για περαιτέρω εξερεύνηση Η εμπιστοσύνη αυτού του εγχειρήματος δίνει κίνητρο για περαιτέρω εξερεύνηση. Ξεκίνα από εκεί που είσαι. Χρησιμοποιήστε αυτό που έχετε κάνει. Κάνε ό, τι μπορείς.