دراسة التوجيه باستخدام Raspberry Pi و MXC6226XU باستخدام Python: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

الضوضاء هي مجرد جزء من تشغيل السيارة

صوت طنين محرك السيارة الذي تم ضبطه بشكل كبير هو صوت رائع. تتطاير الإطارات على الطريق ، وتصدر الرياح صيحات بينما تدور حول المرايا ، وتنتج القطع البلاستيكية والقطع في لوحة القيادة صريرًا صغيرًا أثناء احتكاكها ببعضها البعض. الغالبية العظمى منا لا ترى هذه الملاحظات غير الضارة قبل فترة طويلة. ومع ذلك ، فإن القليل من الاضطرابات ليست مؤذية. يمكن رؤية الضوضاء غير المعتادة كمحاولة مبكرة من قبل مركبتك لإعلامك بأن شيئًا ما غير صحيح. ماذا لو استخدمنا الأجهزة والتقنيات لتحديد الضوضاء والاهتزاز والقسوة (NVH) بما في ذلك اختبارات صرير الحفارة والحشرجة وما إلى ذلك. وهذا أمر يستحق النظر فيه.

الابتكار هو أحد أهم قوى المستقبل بلا حدود. إنه يغير حياتنا ويشكل مستقبلنا بمعدلات ملحوظة على الإطلاق ، مع تداعيات كبيرة لا يمكننا البدء في رؤيتها أو الحصول عليها. يوفر Raspberry Pi ، وهو كمبيوتر Linux الصغير أحادي اللوحة ، قاعدة رخيصة وبسيطة إلى حد ما لمشاريع الأجهزة. بصفتنا من عشاق الكمبيوتر والإلكترونيات ، تعلمنا الكثير باستخدام Raspberry Pi وقررنا مزج اهتماماتنا. إذن ما هي النتائج التي يمكن تصورها لما يمكننا فعله إذا كان لدينا Raspberry Pi ومقياس تسارع ثنائي المحور بالقرب منك؟ في هذه المهمة ، سوف نتحقق من التسارع على محورين متعامدين ، X و Y ، Raspberry Pi و MXC6226XU ، مقياس تسارع ثنائي المحاور. لذلك يجب أن نرى في هذا ، لجعل إطار عمل يحلل التسارع ثنائي الأبعاد.

الخطوة 1: المعدات التي نحتاجها

كانت المشكلات أقل بالنسبة لنا نظرًا لأن لدينا قدرًا هائلاً من الأشياء الموجودة حولنا للعمل منها. بغض النظر ، نحن نعلم كيف أنه من المزعج للآخرين أن يخزنوا الجزء الصحيح في وقت لا تشوبه شائبة من مكان الدعم وهذا محمي دون إشعار يذكر لكل بنس. لذلك سوف نساعدك. اتبع المرفق للحصول على قائمة أجزاء كاملة.

1. Raspberry Pi

كانت الخطوة الأولى هي الحصول على لوحة Raspberry Pi. Raspberry Pi هو جهاز كمبيوتر يعمل بنظام Linux أحادي اللوحة. يحزم هذا الكمبيوتر الصغير قوة الحوسبة ، ويستخدم كجزء من أنشطة الأدوات الذكية ، والعمليات المباشرة مثل جداول البيانات ، وإعداد الكلمات ، ومسح الويب والبريد الإلكتروني ، والألعاب. يمكنك شراء واحدة من أي متجر لبيع الأجهزة الإلكترونية أو الهواة تقريبًا.

2. I2C Shield لـ Raspberry Pi

الشاغل الأساسي لـ Raspberry Pi غائب حقًا هو منفذ I2C. لذلك ، يمنحك موصل TOUTPI2 I2C الشعور باستخدام Raspberry Pi مع أي من أجهزة I2C. إنه متاح في متجر DCUBE

3. مقياس التسارع ثنائي المحور MXC6226XU

يعد مستشعر التوجيه الحراري الرقمي MEMSIC MXC6226XU (DTOS) (كان ؛) أول مستشعر توجيه متكامل تمامًا في العالم. لقد حصلنا على هذا المستشعر من متجر DCUBE

4. توصيل الكابلات

حصلنا على كابل I2C Connecting من متجر DCUBE

5. كابل USB الصغير

أصغر ما في حالة ذهول ، ولكنه الأكثر صرامة لدرجة الحاجة إلى الطاقة هو Raspberry Pi! إن أبسط طريقة للترتيب هي استخدام كابل Micro USB. يمكن أيضًا استخدام دبابيس GPIO أو منافذ USB لتوفير مصدر طاقة وفير.

6. الوصول إلى الويب حاجة

أطفال الإنترنت لا ينامون

قم بتوصيل Raspberry Pi بكابل Ethernet (LAN) وقم بتوصيله بشبكة النظام لديك. اختياري ، ابحث عن موصل WiFi واستخدم أحد منافذ USB للوصول إلى الشبكة البعيدة. إنه اختيار حاد ، أساسي ، صغير وسهل!

7. كابل HDMI / الوصول عن بعد

يحتوي Raspberry Pi على منفذ HDMI يمكنك توصيله بشكل خاص بشاشة أو تلفزيون باستخدام كابل HDMI. اختياري ، يمكنك استخدام SSH للتعامل مع Raspberry Pi الخاص بك من كمبيوتر Linux أو Mac من الجهاز. علاوة على ذلك ، يبدو أن PuTTY ، وهو محاكي طرفي مجاني ومفتوح المصدر ، ليس خيارًا سيئًا للغاية.

الخطوة 2: توصيل الجهاز

جعل الدائرة وفقا للتخطيطي ظهرت. في الرسم التخطيطي ، سترى الأجزاء المتنوعة وقطاعات الطاقة ومستشعرات I2C بعد بروتوكول اتصال I2C. الخيال أكثر أهمية من المعرفة.

اتصال Raspberry Pi و I2C Shield

والأهم من ذلك ، خذ Raspberry Pi واكتشف I2C Shield عليه. اضغط على Shield بعناية فوق دبابيس GPIO في Pi وقد انتهينا من هذه الخطوة مباشرة مثل الفطيرة (انظر الخاطف).

اتصال Raspberry Pi والمستشعر

خذ المستشعر وواجهة كابل I2C معه. للتشغيل المناسب لهذا الكابل ، يرجى مراجعة إخراج I2C دائمًا مع إدخال I2C. يجب أخذ نفس الشيء بعد ذلك بالنسبة لـ Raspberry Pi مع درع I2C المثبت فوق دبابيس GPIO.

نحن ندعم استخدام كبل I2C لأنه يدحض الحاجة إلى تحليل أطراف التوصيل والتأمين والإزعاج الذي تحقق حتى من قبل أكثر تواضعًا. من خلال هذا الاتصال المهم وكابل التشغيل ، يمكنك تقديم أو تبديل وسائل البدع أو إضافة المزيد من الأجهزة إلى تطبيق قابل للتطبيق. هذا يشجع وزن العمل إلى مستوى ضخم.

ملحوظة: يجب أن يتبع السلك البني اتصال الأرض (GND) بشكل موثوق بين خرج أحد الأجهزة ومدخل جهاز آخر

شبكة الويب هي المفتاح

لجعل محاولتنا الفوز ، نحتاج إلى اتصال ويب لـ Raspberry Pi الخاص بنا. لهذا ، لديك خيارات مثل ربط Ethernet (LAN) بالشبكة المنزلية. علاوة على ذلك ، كخيار ، فإن الدورة التدريبية الممتعة هي استخدام موصل WiFi USB. بشكل عام عن هذا ، فأنت تحتاج إلى سائق لجعله يعمل. لذا اتجه نحو الشخص الذي يحتوي على Linux في الصورة.

مزود الطاقة

قم بتوصيل كابل Micro USB بمقبس الطاقة الخاص بـ Raspberry Pi. لكمة ونحن مستعدون.

الاتصال بالشاشة

يمكننا توصيل كبل HDMI بجهاز عرض آخر. في بعض الأحيان ، تحتاج إلى الوصول إلى Raspberry Pi دون ربطه بشاشة أو قد تحتاج إلى عرض معلومات منه من مكان آخر. من المحتمل أن تكون هناك طرق إبداعية وذكية مالياً للتعامل مع القيام بكل الأشياء التي يتم أخذها في الاعتبار. أحدهم يستخدم - SSH (تسجيل دخول سطر الأوامر عن بعد). يمكنك أيضًا استخدام برنامج PuTTY لذلك.

الخطوة 3: Python Coding for Raspberry Pi

يمكن الوصول إلى كود Python الخاص بمستشعر Raspberry Pi و MXC6226XU في مستودع Github الخاص بنا.

قبل المتابعة إلى الكود ، تأكد من قراءة القواعد الواردة في أرشيف الملف التمهيدي وقم بإعداد Raspberry Pi وفقًا لذلك. ستستريح للحظة للقيام بكل الأشياء التي تم وضعها في الاعتبار.

مقياس التسارع هو أداة كهروميكانيكية تقيس قوى التسارع. قد تكون هذه القوى ثابتة ، على غرار قوة الجاذبية الثابتة التي تسحب عند قدميك ، أو يمكن أن تكون قابلة للتغيير - بسبب تحريك مقياس التسارع أو اهتزازه.

المصاحب هو رمز بيثون ويمكنك استنساخ الكود وتغييره بأي سعة تميل نحوها.

# موزعة بترخيص الإرادة الحرة. # استخدمها بالطريقة التي تريدها ، أو الربح أو المجاني ، بشرط أن تتناسب مع تراخيص الأعمال المرتبطة بها. # MXC6226XU # تم تصميم هذا الكود للعمل مع وحدة MXC6226XU_I2CS I2C الصغيرة المتوفرة من dcubestore.com #

استيراد smbus

وقت الاستيراد

# احصل على حافلة I2C

الحافلة = smbus. SMBus (1)

# عنوان MXC6226XU ، 0x16 (22)

# حدد سجل الكشف ، 0x04 (04) # 0x00 (00) تشغيل ناقل البيانات.

وقت النوم (0.5)

# عنوان MXC6226XU ، 0x16 (22)

# قراءة البيانات مرة أخرى من 0x00 (00) ، 2 بايت # X-Axis ، Y-Axis data = bus.read_i2c_block_data (0x16، 0x00، 2)

# تحويل البيانات

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

# إخراج البيانات إلى الشاشة

طباعة تسريع في المحور س:٪ d "٪ xAccl print" تسريع في المحور ص:٪ d "٪ yAccl

الخطوة 4: قابلية نقل الكود

قم بتنزيل (أو git pull) الكود من Github وافتحه في Raspberry Pi.

قم بتشغيل الأوامر لتجميع وتحميل الكود في المحطة وشاهد العائد على الشاشة. بعد بضع دقائق ، سيوضح كل معلمة. في أعقاب التأكد من أن كل شيء يعمل بسهولة ، يمكنك الاستفادة من هذا المشروع كل يوم أو جعل هذا المشروع جزءًا صغيرًا من مهمة أكبر بكثير. مهما كانت احتياجاتك ، فلديك الآن أداة أخرى في مجموعتك.

الخطوة 5: التطبيقات والميزات

تم تصنيع MXC6226XU بواسطة مستشعر التوجيه الحراري الرقمي MEMSIC (DTOS) ، وهو مقياس تسارع حراري متكامل تمامًا. يعد MXC6226XU مناسبًا لتطبيقات المستهلكين مثل الهواتف المحمولة والكاميرات الرقمية الثابتة (DSC) وكاميرات الفيديو الرقمية (DVC) وتلفزيون LCD والألعاب ومشغلات MP3 و MP4. بفضل تقنية MEMS الحرارية الحاصلة على براءة اختراع ، فهي مفيدة في تطبيقات السلامة المنزلية مثل سخانات المروحة ومصابيح الهالوجين والتبريد بالحديد والمراوح.

الخطوة السادسة: الخاتمة

إذا كنت تفكر في استكشاف عالم مستشعرات Raspberry Pi و I2C ، فيمكنك أن تذهل نفسك من خلال الاستفادة من أساسيات الإلكترونيات ، والترميز ، والتخطيط ، والربط وما إلى ذلك. في هذا الإجراء ، قد تكون هناك بعض المهام التي قد تكون بسيطة ، بينما قد يفحصك البعض الآخر ، يتحداك. مهما كان الأمر ، يمكنك شق طريق وتطهيره من خلال تغيير وإنشاء إبداعاتك.

على سبيل المثال ، يمكنك البدء بفكرة نموذج أولي لقياس خصائص الضوضاء والاهتزاز (N & V) للمركبات ، وخاصة السيارات والشاحنات التي تستخدم MXC6226XU و Raspberry Pi جنبًا إلى جنب مع أجهزة قياس الميكروفون والقوة. في المهمة أعلاه ، استخدمنا الحسابات الأساسية. تتمثل الأفكار في البحث عن الضوضاء النغمية ، مثل ضوضاء المحرك أو ضوضاء الطريق أو ضوضاء الرياح ، بشكل طبيعي. تستجيب أنظمة الرنين عند ترددات مميزة تبدو مثل أي طيف واحد ، ويختلف اتساعها بشكل كبير. يمكننا التحقق من ذلك من أجل السعات المختلفة وإنشاء طيف ضوضاء لذلك. على سبيل المثال يمكن أن يكون المحور السيني من حيث مضاعفات سرعة المحرك بينما يكون المحور الصادي لوغاريتميًا. يمكن التعامل مع تحويلات فورييه السريعة والتحليل الإحصائي للطاقة (SEA) لإنشاء نمط. لذلك يمكنك استخدام هذا المستشعر بعدة طرق يمكنك وضعها في الاعتبار. سنحاول إجراء عرض عملي لهذا النموذج الأولي عاجلاً وليس آجلاً ، يعمل التكوين والرمز والنمذجة لتحليل الضوضاء والاهتزازات التي تحملها البنية. نحن نؤمن بأنكم تعجبكم جميعاً!

من أجل راحتك ، لدينا مقطع فيديو رائع على YouTube قد يساعدك في الفحص. ثق في هذا المسعى يحفز المزيد من الاستكشاف. الثقة في هذا المشروع يحفز المزيد من الاستكشاف. ابدأ من مكانك. استخدم ما قمت به. افعل ما تستطيع.