Định hướng nghiên cứu với Raspberry Pi và MXC6226XU bằng Python: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tiếng ồn chỉ đơn giản là một phần của hoạt động của một chiếc xe

Tiếng vo ve của động cơ xe được điều chỉnh rất nhiều là một âm thanh tuyệt vời. Lốp lốp rì rầm trên mặt đường, gió rít lên khi đi qua gương, các mảnh nhựa và các mảnh trong bảng điều khiển tạo ra những tiếng rít nhỏ khi chúng cọ xát với nhau. Phần lớn chúng ta không nhìn thấy những ghi chú vô thưởng vô phạt này trước đó. Tuy nhiên, một vài vụ náo động không phải là vô hại. Một tiếng ồn bất thường có thể được coi là nỗ lực sớm của xe để cho bạn biết rằng có điều gì đó không ổn. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi sử dụng thiết bị và kỹ thuật để xác định Tiếng ồn, độ rung và độ khắc nghiệt (NVH) bao gồm các bài kiểm tra tiếng rít và tiếng lạch cạch của giàn khoan, v.v. Điều đó đáng xem xét.

Đổi mới sáng tạo là một trong những động lực quan trọng của tương lai không giới hạn; nó đang thay đổi cuộc sống của chúng ta và định hình tương lai của chúng ta với tốc độ đáng kinh ngạc từ trước đến nay, với những phân nhánh đáng kể mà chúng ta không thể bắt đầu nhìn thấy hoặc nắm bắt được. Raspberry Pi, máy tính Linux vi mạch đơn, cung cấp một cơ sở giá rẻ và đơn giản vừa phải cho các liên doanh phần cứng. Là những người đam mê máy tính và điện tử, chúng tôi đã học hỏi rất nhiều với Raspberry Pi và quyết định kết hợp sở thích của mình. Vì vậy, những kết quả có thể tưởng tượng được mà chúng ta có thể làm nếu có Raspberry Pi và Gia tốc kế 2 trục ở gần là gì? Trong tác vụ này, chúng ta sẽ kiểm tra gia tốc trên 2 trục vuông góc là X và Y, Raspberry Pi và MXC6226XU, một máy đo gia tốc 2 trục. Vì vậy, chúng ta nên xem điều này, để tạo ra một khuôn khổ phân tích gia tốc 2 chiều.

Bước 1: Thiết bị Chúng tôi Yêu cầu

Vấn đề ít hơn đối với chúng tôi vì chúng tôi có rất nhiều thứ nằm xung quanh để làm việc. Bất chấp điều đó, chúng tôi biết những người khác sẽ gặp rắc rối như thế nào khi lưu trữ đúng phần trong thời gian hoàn hảo từ vị trí hỗ trợ và điều đó được bảo vệ khi phải trả ít tiền cho từng xu. Vì vậy, chúng tôi sẽ giúp bạn. Làm theo phần đi kèm để có được danh sách các bộ phận đầy đủ.

1. Raspberry Pi

Bước đầu tiên là nhận được một bảng Raspberry Pi. Raspberry Pi là một PC chạy hệ điều hành Linux một bo mạch. Chiếc PC nhỏ bé này có sức mạnh tính toán, được sử dụng như một phần của các hoạt động tiện ích và các hoạt động đơn giản như bảng tính, chuẩn bị văn bản, quét web, email và trò chơi. Bạn có thể mua một chiếc ở hầu hết các cửa hàng điện tử hoặc cửa hàng dành cho người yêu thích.

2. I2C Shield cho Raspberry Pi

Mối quan tâm chính mà Raspberry Pi thực sự không có là một cổng I2C. Vì vậy, đầu nối TOUTPI2 I2C cho bạn cảm giác sử dụng Raspberry Pi với BẤT KỲ thiết bị I2C nào. Nó có sẵn trên DCUBE Store

3. Gia tốc kế 2 trục, MXC6226XU

Cảm biến định hướng nhiệt kỹ thuật số MEMSIC MXC6226XU (DTOS) là (là;) cảm biến định hướng được tích hợp đầy đủ đầu tiên trên thế giới. Chúng tôi đã mua cảm biến này từ DCUBE Store

4. Cáp kết nối

Chúng tôi đã mua lại cáp Kết nối I2C từ DCUBE Store

5. Cáp micro USB

Điều đáng ngạc nhiên nhất, nhưng nghiêm ngặt nhất đối với nhu cầu điện năng là Raspberry Pi! Cách đơn giản nhất để sắp xếp là sử dụng cáp Micro USB. Các chân GPIO hoặc cổng USB cũng có thể được sử dụng để cung cấp nguồn điện dồi dào.

6. Truy cập web là một nhu cầu

INTERNET trẻ em KHÔNG BAO GIỜ ngủ

Kết nối Raspberry Pi của bạn bằng cáp Ethernet (LAN) và giao diện nó với mạng hệ thống của bạn. Lựa chọn, quét tìm đầu nối WiFi và sử dụng một trong các cổng USB để truy cập mạng từ xa. Đó là một sự lựa chọn sắc bén, cơ bản, ít và dễ dàng!

7. Cáp HDMI / Truy cập từ xa

Raspberry Pi có cổng HDMI mà bạn có thể giao tiếp đặc biệt với màn hình hoặc TV bằng cáp HDMI. Tùy chọn, bạn có thể sử dụng SSH để xử lý Raspberry Pi của mình từ PC hoặc Mac từ thiết bị đầu cuối. Hơn nữa, PuTTY, một trình giả lập thiết bị đầu cuối mã nguồn mở và miễn phí nghe có vẻ là một lựa chọn không tồi.

Bước 2: Kết nối phần cứng

Làm cho mạch điện theo sơ đồ xuất hiện. Trong sơ đồ, bạn sẽ thấy các bộ phận, phân đoạn nguồn và cảm biến I2C đa dạng lấy sau giao thức truyền thông I2C. Trí tưởng tượng quan trọng hơn kiến thức.

Kết nối giữa Raspberry Pi và I2C Shield

Quan trọng nhất khác, hãy lấy Raspberry Pi và tìm I2C Shield trên đó. Nhấn cẩn thận Shield qua các chân GPIO của Pi và chúng ta đã hoàn thành bước này đơn giản như chiếc bánh (xem phần chụp nhanh).

Kết nối của Raspberry Pi và cảm biến

Mang theo cảm biến và giao diện cáp I2C với nó. Để có hoạt động phù hợp của cáp này, vui lòng xem lại Đầu ra I2C LUÔN có với Đầu vào I2C. Điều tương tự cũng phải được thực hiện đối với Raspberry Pi với tấm chắn I2C được gắn trên các chân GPIO.

Chúng tôi hỗ trợ việc sử dụng cáp I2C vì nó loại bỏ nhu cầu phân tích đầu ra chân, bảo mật và sự bất tiện mà ngay cả những con bot nhỏ nhất. Với cáp kết nối và chơi quan trọng này, bạn có thể giới thiệu, hoán đổi các cấu trúc hoặc thêm nhiều thiết bị hơn vào một ứng dụng khả thi. Điều này khuyến khích khối lượng công việc lên đến một mức độ rất lớn.

Lưu ý: Dây màu nâu phải tuân theo kết nối Nối đất (GND) đáng tin cậy giữa đầu ra của một thiết bị và đầu vào của thiết bị khác

Mạng web là chìa khóa

Để nỗ lực giành chiến thắng, chúng tôi yêu cầu kết nối Web cho Raspberry Pi của mình. Đối với điều này, bạn có các tùy chọn như giao tiếp kết nối Ethernet (LAN) với mạng gia đình. Hơn nữa, như một tùy chọn, một khóa học thú vị là sử dụng đầu nối USB WiFi. Nói chung cho điều này, bạn yêu cầu một trình điều khiển để làm cho nó hoạt động. Vì vậy, hãy nghiêng về phía có Linux trong mô tả.

Nguồn cấp

Cắm cáp Micro USB vào giắc cắm nguồn của Raspberry Pi. Punch up và chúng tôi đã sẵn sàng.

Kết nối với màn hình

Chúng tôi có thể kết nối cáp HDMI với một Màn hình khác. Đôi khi, bạn cần truy cập Raspberry Pi mà không cần kết nối nó với màn hình hoặc bạn có thể cần xem thông tin từ Raspberry Pi từ nơi khác. Có thể, có những cách sáng tạo và thông minh về mặt tài chính để giải quyết mọi việc được cân nhắc. Một trong số đó là sử dụng - SSH (đăng nhập bằng dòng lệnh từ xa). Bạn cũng có thể sử dụng phần mềm PuTTY cho việc đó.

Bước 3: Mã hóa Python cho Raspberry Pi

Mã Python cho Cảm biến Raspberry Pi và MXC6226XU có thể truy cập được trong Kho lưu trữ Github của chúng tôi.

Trước khi tiếp tục mã, hãy đảm bảo bạn đã đọc các quy tắc được đưa ra trong kho lưu trữ Readme và thiết lập Raspberry Pi của bạn theo nó. Nó sẽ chỉ cần nghỉ ngơi trong giây lát để làm tất cả những việc được xem xét.

Gia tốc kế là một tiện ích cơ điện sẽ đo lực gia tốc. Những sức mạnh này có thể là tĩnh, tương tự như lực hấp dẫn không đổi kéo dưới chân bạn, hoặc chúng có thể thay đổi được - được tạo ra bằng cách di chuyển hoặc rung động gia tốc kế.

Đi kèm là mã python và bạn có thể sao chép và thay đổi mã theo bất kỳ khả năng nào bạn muốn.

# Được phân phối với giấy phép tự do. # Sử dụng nó theo bất kỳ cách nào bạn muốn, lợi nhuận hoặc miễn phí, miễn là nó phù hợp với giấy phép của các tác phẩm liên quan. # MXC6226XU # Mã này được thiết kế để hoạt động với Mô-đun I2C MXC6226XU_I2CS I2C có sẵn trên dcubestore.com #

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận xe buýt I2C

bus = smbus. SMBus (1)

Địa chỉ # MXC6226XU, 0x16 (22)

# Chọn thanh ghi phát hiện, 0x04 (04) # 0x00 (00) Khởi động bus.write_byte_data (0x16, 0x04, 0x00)

time.sleep (0,5)

Địa chỉ # MXC6226XU, 0x16 (22)

# Đọc lại dữ liệu từ 0x00 (00), 2 byte # X-Axis, Y-Axis data = bus.read_i2c_block_data (0x16, 0x00, 2)

# Chuyển đổi dữ liệu

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

# Xuất dữ liệu ra màn hình

print "Acceleration in X-Axis:% d"% xAccl print "Acceleration in Y-Axis:% d"% yAccl

Bước 4: Tính khả chuyển của mã

Tải xuống (hoặc git pull) mã từ Github và mở nó trong Raspberry Pi.

Chạy các lệnh để Biên dịch và Tải lên mã trong thiết bị đầu cuối và xem năng suất trên Màn hình. Sau một vài phút, nó sẽ hiển thị từng thông số một. Để đảm bảo rằng mọi thứ hoạt động dễ dàng, bạn có thể sử dụng dự án này mỗi ngày hoặc biến việc mạo hiểm này trở thành một phần nhỏ của một nhiệm vụ lớn hơn nhiều. Dù nhu cầu của bạn là gì, bây giờ bạn đã có thêm một tiện ích trong bộ sưu tập của mình.

Bước 5: Ứng dụng và tính năng

Được sản xuất bởi Cảm biến Định hướng Nhiệt Kỹ thuật số MEMSIC (DTOS), MXC6226XU là một Gia tốc kế Nhiệt Tích hợp đầy đủ. MXC6226XU thích hợp cho các ứng dụng Tiêu dùng như Điện thoại di động, Máy ảnh tĩnh kỹ thuật số (DSC), Máy quay video kỹ thuật số (DVC), TV LCD, Đồ chơi, Máy nghe nhạc MP3 và MP4. Với công nghệ nhiệt MEMS đã được cấp bằng sáng chế, công nghệ này rất hữu ích trong các ứng dụng an toàn trong gia đình như Quạt sưởi, Đèn Halogen, Làm mát bằng sắt và Quạt.

Bước 6: Kết luận

Nếu bạn đang cân nhắc để điều tra vũ trụ của các cảm biến Raspberry Pi & I2C, thì bạn có thể tự kinh ngạc bằng cách tận dụng các nguyên tắc cơ bản về điện tử, mã hóa, lập kế hoạch, ràng buộc, v.v. Trong quy trình này, có một số nhiệm vụ có thể đơn giản, trong khi một số tác vụ có thể kiểm tra bạn, thử thách bạn. Dù có thể, bạn có thể tạo ra một con đường và hoàn thiện nó bằng cách thay đổi và tạo ra một tác phẩm của bạn.

Ví dụ: Bạn có thể bắt đầu với ý tưởng về một mẫu thử nghiệm để đo các đặc tính Tiếng ồn và Độ rung (N & V) của các phương tiện giao thông, đặc biệt là ô tô và xe tải sử dụng MXC6226XU và Raspberry Pi cùng với micrô và đồng hồ đo lực. Trong nhiệm vụ trên, chúng tôi đã sử dụng các phép tính cơ bản. Ý tưởng là tìm kiếm những tiếng ồn có âm sắc, tức là tiếng ồn của động cơ, tiếng ồn trên đường hoặc tiếng ồn của gió, bình thường. Các hệ thống cộng hưởng đáp ứng ở các tần số đặc trưng giống như trên một phổ bất kỳ, biên độ của chúng thay đổi đáng kể. Chúng tôi có thể kiểm tra điều đó để biết các biên độ khác nhau và tạo ra một phổ nhiễu cho điều đó. Ví dụ trục x có thể là bội số của tốc độ động cơ trong khi trục y là logarit. Có thể tiếp cận các phép biến đổi Fourier nhanh và Phân tích Năng lượng Thống kê (SEA) để tạo ra một mẫu. Vì vậy, bạn có thể sử dụng cảm biến này theo nhiều cách khác nhau mà bạn có thể cân nhắc. Chúng tôi sẽ cố gắng thực hiện một phiên bản hoạt động của nguyên mẫu này sớm hơn là muộn hơn, cấu hình, mã và mô hình hoạt động để phân tích tiếng ồn và độ rung do cấu trúc gây ra. Chúng tôi tin rằng tất cả các bạn đều thích nó!

Để bạn thoải mái, chúng tôi có một video hấp dẫn trên YouTube có thể giúp ích cho việc kiểm tra của bạn. Tin tưởng nỗ lực này thúc đẩy sự khám phá sâu hơn Tin tưởng sự mạo hiểm này thúc đẩy sự khám phá sâu hơn. Bắt đầu từ đâu. Sử dụng những gì bạn đã làm. Làm những gì bạn có thể.