Đo lường khả năng tăng tốc bằng H3LIS331DL và Raspberry Pi: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

H3LIS331DL, là máy đo gia tốc thẳng 3 trục hiệu suất cao công suất thấp thuộc họ “nano”, với giao diện nối tiếp I²C kỹ thuật số. H3LIS331DL có các thang đo đầy đủ có thể lựa chọn của người dùng là ± 100g / ± 200g / ± 400g và nó có khả năng đo gia tốc với tốc độ dữ liệu đầu ra từ 0,5 Hz đến 1 kHz. H3LIS331DL được đảm bảo hoạt động trong phạm vi nhiệt độ mở rộng từ -40 ° C đến +85 ° C.

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ chứng minh giao diện của H3LIS331DL với Raspberry Pi, sử dụng python làm ngôn ngữ lập trình.

Bước 1: Yêu cầu phần cứng:

Các tài liệu mà chúng tôi cần để hoàn thành mục tiêu của mình bao gồm các thành phần phần cứng sau:

1. H3LIS331DL

2. Raspberry Pi

3. Cáp I2C

4. I2C Shield cho raspberry pi

5. Cáp Ethernet

Bước 2: Kết nối phần cứng:

Phần kết nối phần cứng về cơ bản giải thích các kết nối dây cần thiết giữa cảm biến và pi raspberry. Đảm bảo các kết nối chính xác là điều cần thiết cơ bản trong khi làm việc trên bất kỳ hệ thống nào để có kết quả đầu ra mong muốn. Vì vậy, các kết nối cần thiết như sau:

H3LIS331DL sẽ hoạt động trên I2C. Đây là sơ đồ đấu dây ví dụ, minh họa cách đấu dây cho từng giao diện của cảm biến.

Ngoài ra, bo mạch được định cấu hình cho giao diện I2C, vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng kết nối này nếu bạn không có kiến thức khác. Tất cả những gì bạn cần là bốn dây!

Chỉ cần bốn kết nối là chân Vcc, Gnd, SCL và SDA và chúng được kết nối với sự trợ giúp của cáp I2C.

Các kết nối này được thể hiện trong các hình trên.

Bước 3: Mã Python cho Đo lường Gia tốc:

lợi thế của việc sử dụng raspberry pi là, đó là cung cấp cho bạn sự linh hoạt của ngôn ngữ lập trình mà bạn muốn lập trình bảng để giao tiếp cảm biến với nó. Khai thác lợi thế này của bảng này, chúng tôi đang trình diễn ở đây lập trình của nó trong python. Python là một trong những ngôn ngữ lập trình đơn giản nhất với cú pháp đơn giản nhất. Bạn có thể tải mã python cho H3LIS331DL từ cộng đồng github của chúng tôi là DCUBE Store.

Cũng như để người dùng dễ dàng sử dụng, chúng tôi cũng giải thích mã ở đây:

Là bước đầu tiên của quá trình viết mã, bạn cần tải xuống thư viện SMBus trong trường hợp là python, vì thư viện này hỗ trợ các chức năng được sử dụng trong mã. Vì vậy, để tải thư viện, bạn có thể truy cập liên kết sau:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Bạn cũng có thể sao chép mã làm việc từ đây:

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận busbus I2C = smbus. SMBus (1)

# Địa chỉ H3LIS331DL, 0x18 (24)

# Chọn thanh ghi điều khiển 1, 0x20 (32)

# 0x27 (39) Chế độ BẬT nguồn, Tốc độ đầu ra dữ liệu = 50 Hz # Bật X, Y, Trục Z

bus.write_byte_data (0x18, 0x20, 0x27)

# Địa chỉ H3LIS331DL, 0x18 (24) # Chọn thanh ghi điều khiển 4, 0x23 (35)

# 0x00 (00) Cập nhật liên tục, lựa chọn tỷ lệ đầy đủ = +/- 100g

bus.write_byte_data (0x18, 0x23, 0x00)

time.sleep (0,5)

# Địa chỉ H3LIS331DL, 0x18 (24)

# Đọc lại dữ liệu từ 0x28 (40), 2 byte

# X-Axis LSB, X-Axis MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x28)

data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x29)

# Chuyển đổi dataxAccl = data1 * 256 + data0

nếu xAccl> 32767:

xAccl - = 65536

# Địa chỉ H3LIS331DL, 0x18 (24)

# Đọc lại dữ liệu từ 0x2A (42), 2 byte

# Y-Axis LSB, Y-Axis MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2A)

data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2B)

# Chuyển đổi dữ liệu

yAccl = data1 * 256 + data0

nếu yAccl> 32767:

yAccl - = 65536

# Địa chỉ H3LIS331DL, 0x18 (24)

# Đọc lại dữ liệu từ 0x2C (44), 2 byte

# Z-Axis LSB, Z-Axis MSB

data0 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2C)

data1 = bus.read_byte_data (0x18, 0x2D)

# Chuyển đổi dữ liệu

zAccl = data1 * 256 + data0

nếu zAccl> 32767:

zAccl - = 65536

# Xuất dữ liệu ra màn hình

in "Gia tốc theo Trục X:% d"% xAccl

print "Gia tốc theo trục Y:% d"% yAccl

in "Gia tốc theo Trục Z:% d"% zAccl

Mã được thực thi bằng lệnh sau:

$> python H3LIS331DL.py gt; python H3LIS331DL.py

Đầu ra của cảm biến được hiển thị trong hình trên để người dùng tham khảo.

Bước 4: Ứng dụng:

Các máy đo gia tốc như H3LIS331DL chủ yếu tìm thấy ứng dụng của nó trong các trò chơi và chuyển đổi cấu hình hiển thị. Mô-đun cảm biến này cũng được sử dụng trong hệ thống quản lý năng lượng tiên tiến cho các ứng dụng di động. H3LIS331DL là cảm biến gia tốc kỹ thuật số ba trục được kết hợp với bộ điều khiển ngắt kích hoạt chuyển động trên chip thông minh.