ศึกษาการวางแนวด้วย Raspberry Pi และ MXC6226XU โดยใช้ Python: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

เสียงรบกวนเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการทำงานของยานพาหนะ

เสียงฮัมของยานยนต์ที่ปรับแต่งมามากเป็นเสียงที่ไพเราะ ดอกยางส่งเสียงพึมพัมกับถนน ลมส่งเสียงหวีดหวิวเมื่อวิ่งไปรอบๆ กระจก เศษพลาสติก และชิ้นส่วนต่างๆ ในแผงหน้าปัดทำให้เกิดเสียงเอี๊ยดเล็กน้อยขณะถูด้วยกัน พวกเราส่วนใหญ่ไม่เห็นบันทึกที่ไม่เป็นอันตรายเหล่านี้ไม่นาน กระนั้น ความวุ่นวายบางอย่างก็ไม่เป็นอันตราย เสียงผิดปกติสามารถถูกมองว่าเป็นเสียงที่ยานพาหนะของคุณพยายามแต่เนิ่นๆ เพื่อแจ้งให้คุณทราบว่ามีบางอย่างไม่ถูกต้อง จะเกิดอะไรขึ้นหากเราใช้เครื่องมือและเทคนิคในการระบุเสียงรบกวน การสั่นสะเทือน และความกระด้าง (NVH) รวมถึงการทดสอบเสียงสะท้อนและการสั่นสะเทือน ฯลฯ เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การพิจารณา

นวัตกรรมเป็นหนึ่งในกำลังสำคัญของอนาคตที่ไร้ขอบเขต มันกำลังเปลี่ยนแปลงชีวิตของเราและหล่อหลอมอนาคตของเราในอัตราที่น่าทึ่งเลยทีเดียว ด้วยการแตกสาขาที่สำคัญซึ่งเราไม่สามารถเริ่มมองเห็นหรือเข้าใจได้ Raspberry Pi ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ Linux แบบไมโครบอร์ดเดี่ยว ให้ฐานราคาถูกและเรียบง่ายพอสมควรสำหรับการลงทุนด้านฮาร์ดแวร์ ในฐานะผู้ชื่นชอบคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เราได้เรียนรู้มากมายกับ Raspberry Pi และตัดสินใจที่จะผสมผสานความสนใจของเรา แล้วผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ว่าสิ่งที่เราสามารถทำได้ถ้าเรามี Raspberry Pi และ Accelerometer 2 แกนอยู่ใกล้ ๆ คืออะไร? ในงานนี้ เราจะตรวจสอบความเร่งบนแกนตั้งฉาก 2 แกน X และ Y, Raspberry Pi และ MXC6226XU ซึ่งเป็นมาตรวัดความเร่งแบบ 2 แกน ดังนั้นเราควรดูเรื่องนี้ เพื่อสร้างกรอบงานวิเคราะห์ความเร่ง 2 มิติ

ขั้นตอนที่ 1: อุปกรณ์ที่เราต้องการ

ปัญหาของเรามีน้อยลงเนื่องจากเรามีสิ่งต่างๆ มากมายรอคุณอยู่ ไม่ว่าเราจะรู้ว่ามันลำบากแค่ไหนสำหรับคนอื่นในการจัดเก็บส่วนที่ถูกต้องในเวลาที่ไร้ที่ติจากจุดสนับสนุนและนั่นได้รับการปกป้องโดยจ่ายเงินเล็กน้อยในแต่ละเพนนี ดังนั้นเราจึงจะช่วยคุณ ติดตามสิ่งที่แนบมาเพื่อรับรายการชิ้นส่วนทั้งหมด

1. ราสเบอร์รี่ปี่

ขั้นตอนแรกคือการรับบอร์ด Raspberry Pi Raspberry Pi เป็นพีซีที่ใช้ Linux แบบบอร์ดเดียว พีซีขนาดเล็กเครื่องนี้อัดแน่นไปด้วยพลังประมวลผล ใช้เป็นส่วนหนึ่งของกิจกรรมแกดเจ็ต และการทำงานที่ตรงไปตรงมา เช่น สเปรดชีต การเตรียมคำ การสแกนเว็บและอีเมล และเกม คุณสามารถซื้อได้เกือบทุกร้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรืองานอดิเรก

2. I2C Shield สำหรับ Raspberry Pi

ข้อกังวลหลักที่ Raspberry Pi ไม่มีอยู่จริงคือพอร์ต I2C สำหรับสิ่งนั้น ตัวเชื่อมต่อ TOUTPI2 I2C ช่วยให้คุณใช้ Raspberry Pi กับอุปกรณ์ I2C ใดก็ได้ มีจำหน่ายแล้วที่ DCUBE Store

3. มาตรความเร่งแบบ 2 แกน MXC6226XU

MEMSIC MXC6226XU Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS) คือ (เดิมคือ;) เซ็นเซอร์ปรับทิศทางแบบครบวงจรตัวแรกของโลก เราได้รับเซ็นเซอร์นี้จาก DCUBE Store

4. สายเคเบิลเชื่อมต่อ

เราได้รับสายเชื่อมต่อ I2C จาก DCUBE Store

5. สายไมโคร USB

Raspberry Pi ที่งุนงงเล็กน้อยแต่เข้มงวดที่สุดในระดับความต้องการพลังงาน! วิธีที่ง่ายที่สุดในการจัดวางคือการใช้สายไมโคร USB นอกจากนี้ยังสามารถใช้หมุด GPIO หรือพอร์ต USB เพื่อให้มีแหล่งพลังงานเพียงพอ

6. การเข้าถึงเว็บเป็นสิ่งจำเป็น

เด็กเน็ตไม่เคยหลับ

เชื่อมต่อ Raspberry Pi ของคุณด้วยสาย Ethernet (LAN) และเชื่อมต่อกับเครือข่ายระบบของคุณ เลือก สแกนหาตัวเชื่อมต่อ WiFi และใช้พอร์ต USB พอร์ตใดพอร์ตหนึ่งเพื่อไปยังเครือข่ายระยะไกล เป็นทางเลือกที่เฉียบคม เรียบง่าย เรียบง่าย!

7. สาย HDMI/การเข้าถึงระยะไกล

Raspberry Pi มีพอร์ต HDMI ซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่อกับหน้าจอหรือทีวีด้วยสาย HDMI โดยเฉพาะ ทางเลือก คุณสามารถใช้ SSH เพื่อจัดการกับ Raspberry Pi ของคุณจาก Linux PC หรือ Mac จากเทอร์มินัล นอกจากนี้ PuTTY โปรแกรมจำลองเทอร์มินัลโอเพ่นซอร์สฟรียังฟังดูเป็นตัวเลือกที่ไม่เลวเลย

ขั้นตอนที่ 2: เชื่อมต่อฮาร์ดแวร์

ทำวงจรตามแผนผังที่ปรากฏ ในแผนภาพ คุณจะเห็นชิ้นส่วนที่หลากหลาย ส่วนของกำลัง และเซ็นเซอร์ I2C ที่ใช้หลังจากโปรโตคอลการสื่อสาร I2C จินตนาการสำคัญกว่าความรู้.

การเชื่อมต่อ Raspberry Pi และ I2C Shield

สิ่งสำคัญที่สุดคือใช้ Raspberry Pi และมองหา I2C Shield กด Shield อย่างระมัดระวังเหนือพิน GPIO ของ Pi และเราทำขั้นตอนนี้ตรงไปตรงมาเหมือนพาย (ดูสแน็ป)

การเชื่อมต่อ Raspberry Pi และ Sensor

นำเซ็นเซอร์และเชื่อมต่อสายเคเบิล I2C ด้วย สำหรับการทำงานที่เหมาะสมของสายเคเบิลนี้ โปรดตรวจสอบ I2C Output เสมอใช้ I2C Input ต้องดำเนินการเช่นเดียวกันสำหรับ Raspberry Pi ที่มี I2C shield ติดตั้งอยู่เหนือหมุด GPIO

เราสนับสนุนการใช้สายเคเบิล I2C เนื่องจากเป็นการหักล้างความจำเป็นในการวิเคราะห์พินออก การรักษาความปลอดภัย และความไม่สะดวกที่เกิดขึ้นจากข้อผิดพลาดที่ต่ำต้อยที่สุด ด้วยการเชื่อมต่อและสายเคเบิลที่สำคัญนี้ คุณสามารถแนะนำ สลับอุปกรณ์ควบคุม หรือเพิ่มอุปกรณ์อื่นๆ ให้กับแอปพลิเคชันที่ทำงานได้ สิ่งนี้กระตุ้นให้น้ำหนักงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก

หมายเหตุ: สายสีน้ำตาลควรเป็นไปตามการเชื่อมต่อกราวด์ (GND) ระหว่างเอาต์พุตของอุปกรณ์เครื่องหนึ่งกับอินพุตของอุปกรณ์อื่น

เครือข่ายเว็บคือคีย์

เพื่อให้ความพยายามของเราชนะ เราต้องการการเชื่อมต่อเว็บสำหรับ Raspberry Pi ของเรา สำหรับสิ่งนี้ คุณมีตัวเลือกต่างๆ เช่น การเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ต (LAN) เข้าร่วมกับเครือข่ายในบ้าน นอกจากนี้ ทางเลือกหนึ่งที่น่าพึงพอใจคือการใช้ตัวเชื่อมต่อ WiFi USB โดยทั่วไปแล้ว คุณต้องมีไดรเวอร์จึงจะใช้งานได้ ดังนั้นให้เอนเอียงไปทางลีนุกซ์ในภาพ

พาวเวอร์ซัพพลาย

เสียบสาย Micro USB เข้ากับแจ็คไฟของ Raspberry Pi ต่อยขึ้นและเราพร้อม

การเชื่อมต่อกับหน้าจอ

เราสามารถเชื่อมต่อสาย HDMI กับจอภาพอื่นได้ บางครั้ง คุณต้องใช้ Raspberry Pi โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับหน้าจอ หรือคุณอาจต้องดูข้อมูลจากที่อื่น อาจมีวิธีที่สร้างสรรค์และฉลาดทางการเงินในการจัดการกับทุกสิ่งที่พิจารณา หนึ่งในนั้นใช้ - SSH (ล็อกอินบรรทัดคำสั่งระยะไกล) คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์ PuTTY สำหรับสิ่งนั้นได้เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 3: การเข้ารหัส Python สำหรับ Raspberry Pi

รหัส Python สำหรับ Raspberry Pi และ MXC6226XU Sensor สามารถเข้าถึงได้ใน Github Repository ของเรา

ก่อนดำเนินการกับโค้ด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้อ่านกฎที่กำหนดไว้ในไฟล์เก็บถาวร Readme และตั้งค่า Raspberry Pi ของคุณตามนั้น จะใช้เวลาเพียงชั่วครู่เพื่อทำทุกอย่างที่พิจารณา

มาตรความเร่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าเครื่องกลที่จะวัดแรงเร่ง พลังเหล่านี้อาจคงที่ คล้ายกับแรงโน้มถ่วงคงที่ที่ดึงมาที่เท้าของคุณ หรืออาจเปลี่ยนแปลงได้ โดยการเคลื่อนที่หรือสั่นตัวตรวจวัดความเร่ง

สิ่งที่แนบมาคือรหัสหลามและคุณสามารถโคลนและเปลี่ยนรหัสในทุกความสามารถที่คุณเอียงไป

# แจกจ่ายด้วยใบอนุญาตฟรี # ใช้งานได้ตามที่คุณต้องการ ไม่ว่าจะมีกำไรหรือให้เปล่า หากเหมาะสมกับใบอนุญาตของงานที่เกี่ยวข้อง # MXC6226XU # รหัสนี้ออกแบบมาเพื่อทำงานร่วมกับ MXC6226XU_I2CS I2C Mini Module จาก dcubestore.com #

นำเข้า smbus

เวลานำเข้า

# รับรถบัส I2C

รถบัส = smbus. SMBus(1)

# ที่อยู่ MXC6226XU, 0x16(22)

# เลือกการลงทะเบียนการตรวจจับ 0x04(04) # 0x00(00) เพิ่มพลัง bus.write_byte_data(0x16, 0x04, 0x00)

เวลานอน(0.5)

# ที่อยู่ MXC6226XU, 0x16(22)

# อ่านข้อมูลย้อนหลังตั้งแต่ 0x00(00), 2 ไบต์ # แกน X, ข้อมูลแกน Y = bus.read_i2c_block_data(0x16, 0x00, 2)

#แปลงข้อมูล

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

# ส่งออกข้อมูลไปยังหน้าจอ

พิมพ์ "ความเร่งในแกน X: %d" % xAccl พิมพ์ "การเร่งความเร็วในแกน Y: %d" % yAccl

ขั้นตอนที่ 4: ความสามารถในการพกพาของรหัส

ดาวน์โหลด (หรือ git pull) รหัสจาก Github และเปิดใน Raspberry Pi

รันคำสั่งเพื่อคอมไพล์และอัพโหลดโค้ดในเทอร์มินัลและดูผลตอบแทนบนหน้าจอ หลังจากผ่านไปสองสามนาที ระบบจะแสดงพารามิเตอร์แต่ละตัว เพื่อให้มั่นใจว่าทุกอย่างทำงานได้อย่างง่ายดาย คุณสามารถใช้กิจการนี้ในแต่ละวันหรือทำให้กิจการนี้เป็นส่วนเล็ก ๆ ของงานที่ใหญ่กว่ามาก ไม่ว่าความต้องการของคุณจะเป็นอย่างไร ตอนนี้คุณมีแกดเจ็ตเพิ่มอีกหนึ่งรายการในคอลเล็กชันของคุณ

ขั้นตอนที่ 5: แอปพลิเคชันและคุณสมบัติ

ผลิตโดย MEMSIC Digital Thermal Orientation Sensor (DTOS) MXC6226XU เป็นเครื่องวัดความเร่งความร้อนแบบครบวงจร MXC6226XU เหมาะสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค เช่น โทรศัพท์มือถือ, กล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิตอล (DSC), กล้องวิดีโอดิจิตอล (DVC), LCD TV, ของเล่น, เครื่องเล่น MP3 และ MP4 ด้วยเทคโนโลยีความร้อน MEMS ที่จดสิทธิบัตรแล้ว จึงมีประโยชน์ในการใช้งานด้านความปลอดภัยในครัวเรือน เช่น พัดลมฮีตเตอร์ หลอดฮาโลเจน ระบบทำความเย็นด้วยเตารีด และพัดลม

ขั้นตอนที่ 6: บทสรุป

หากคุณได้ไตร่ตรองที่จะสำรวจจักรวาลของเซ็นเซอร์ Raspberry Pi & I2C คุณจะประหลาดใจได้ด้วยการใช้ประโยชน์จากปัจจัยพื้นฐานทางอิเล็กทรอนิกส์ การเข้ารหัส การวางแผน การผูก และอื่นๆ ในขั้นตอนนี้ อาจมีงานบางอย่างที่อาจง่าย ในขณะที่บางงานอาจทดสอบคุณ ท้าทายคุณ ยังไงก็ตาม คุณสามารถสร้างหนทางและทำให้มันไม่บริสุทธิ์ได้โดยการปรับเปลี่ยนและสร้างผลงานของคุณเอง

ตัวอย่างเช่น คุณสามารถเริ่มต้นด้วยแนวคิดของต้นแบบในการวัดลักษณะเสียงและการสั่นสะเทือน (N & V) ของยานพาหนะ โดยเฉพาะรถยนต์และรถบรรทุกที่ใช้ MXC6226XU และ Raspberry Pi พร้อมด้วยไมโครโฟนและเครื่องวัดแรง ในงานข้างต้น เราได้ใช้การคำนวณพื้นฐาน แนวคิดคือการมองหาเสียงวรรณยุกต์ เช่น เสียงเครื่องยนต์ เสียงท้องถนน หรือเสียงลม ตามปกติ ระบบเรโซแนนซ์ตอบสนองที่ความถี่ลักษณะเฉพาะที่ดูเหมือนกับสเปกตรัมใด ๆ แอมพลิจูดของพวกมันแตกต่างกันมาก เราสามารถตรวจสอบว่าสำหรับแอมพลิจูดที่แตกต่างกันและสร้างสเปกตรัมเสียงสำหรับสิ่งนั้น สำหรับเช่น แกน x สามารถอยู่ในรูปของความเร็วรอบเครื่องยนต์ทวีคูณในขณะที่แกน y เป็นลอการิทึม การแปลงฟูริเยร์แบบเร็วและการวิเคราะห์พลังงานทางสถิติ (SEA) สามารถเข้าถึงได้เพื่อสร้างรูปแบบ คุณจึงสามารถใช้เซ็นเซอร์นี้ได้หลายวิธี เราจะพยายามแปลความหมายของต้นแบบนี้เร็วกว่าในภายหลัง การกำหนดค่า โค้ด และการสร้างแบบจำลองสำหรับโครงสร้างที่เกิดจากเสียงและการวิเคราะห์การสั่นสะเทือน เราเชื่อว่าทุกคนชอบมัน!

เพื่อความสะดวกของคุณ เรามีวิดีโอที่มีเสน่ห์บน YouTube ซึ่งอาจช่วยให้คุณสอบได้ เชื่อมั่นในความพยายามนี้กระตุ้นให้เกิดการสำรวจต่อไป เชื่อมั่นในความพยายามนี้กระตุ้นให้เกิดการสำรวจต่อไป เริ่มต้นจากที่ที่คุณอยู่ ใช้สิ่งที่คุณได้ทำ ทำในสิ่งที่คุณสามารถ