Operácie

Akcelerometre: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Vytvorená stránka „Modifikované cvičenie na DOMA: '''Úloha:''' Akcelerometre ktoré máte v mobile, alebo ako samostatný senzor, použijeme na ovládanie 3D modelu v prostredí Proc…“)
 
Riadok 28: Riadok 28:
  
 
<source lang="cpp">
 
<source lang="cpp">
// https://github.com/PaulStoffregen/NXPMotionSense/tree/master/OrientationVisualiser
+
import processing.serial.*;
//
 
// https://www.pjrc.com/store/prop_shield.html
 
  
import processing.serial.*;
 
 
Serial myPort;
 
Serial myPort;
 
PImage bg;
 
 
PShape myObject;
 
PShape myObject;
  
Riadok 45: Riadok 40:
 
{
 
{
 
   size(600, 600, P3D);
 
   size(600, 600, P3D);
  bg = loadImage("grid10.png");
 
  
   myObject = loadShape("tinker.obj");  // vymodelovane v tinkerCADe ak tamnahram aj obj.mtl, tak to bude farebne!
+
   myObject = loadShape("tinker.obj");  // objekt, ktorym chcem hybat
 +
 
 +
  /* Toto je niekolko prikladov, ako si vybrat seriovy port, nie je aktivne
 +
    ani jedno, musite si niektoru moznost odkomentovat                    */
  
   // if you don't know anything, first list all available ports:
+
   // ak nic neviete, vypiste si najprv vsetky porty co mate:
 
   printArray(Serial.list());
 
   printArray(Serial.list());
// while (!keyPressed) { /* wait here, please */  }
 
 
    
 
    
   // if you have only ONE serial port active
+
   // ak mate len jeden port, alebo viete ktory v poradi je ten vas:
   //myPort = new Serial(this, Serial.list()[1], 115200); // if you have only ONE serial port active
+
   //myPort = new Serial(this, Serial.list()[1], 115200);  
  
   // if you know the serial port name
+
   // ak viete cislo portu:
 
   //myPort = new Serial(this, "COM5:", 9600);        // Windows "COM#:"
 
   //myPort = new Serial(this, "COM5:", 9600);        // Windows "COM#:"
   myPort = new Serial(this, "\\\\.\\COM39", 115200); // Windows, COM10 or higher
+
   // myPort = new Serial(this, "\\\\.\\COM39", 115200); // Windows, od COM10 vyssie
 
   //myPort = new Serial(this, "/dev/ttyACM0", 9600);  // Linux "/dev/ttyACM#"
 
   //myPort = new Serial(this, "/dev/ttyACM0", 9600);  // Linux "/dev/ttyACM#"
 
   //myPort = new Serial(this, "/dev/cu.usbmodem1217321", 9600);  // Mac "/dev/cu.usbmodem######"
 
   //myPort = new Serial(this, "/dev/cu.usbmodem1217321", 9600);  // Mac "/dev/cu.usbmodem######"
 
  // not used, zda sa...
 
  // textSize(16); // set text size
 
  // textMode(SHAPE); // set text mode to shape
 
 
}
 
}
  
 
void draw()
 
void draw()
 
{
 
{
   serialEvent(); // read and parse incoming serial message
+
   serialEvent();   // nacitaj hodnoty z prichadzajucej spravy
// background(255); // set background to white
+
  background(255); // biele pozadie
   background(bg); // set background to white
+
   lights();       // osvetlenie sceny
   lights();
+
 
 +
   translate(width/2, height/2); // pociatok suradnic bude v strede okna
  
   translate(width/2, height/2); // set position to centre
+
   pushMatrix();   // zaciname transformaciu
  
  pushMatrix(); // begin object
+
    rotateX(radians(roll));
 +
    rotateY(radians(-pitch));
 +
    rotateZ(radians(yaw));
  
  float c1 = cos(radians(roll));
+
    // drawObject(); // objekt bud nakreslime, alebo
  float s1 = sin(radians(roll));
+
    shape(myObject); // zobrazime 3D model .obj
  float c2 = cos(radians(-pitch));
 
  float s2 = sin(radians(-pitch));
 
  float c3 = cos(radians(yaw));
 
  float s3 = sin(radians(yaw));
 
/* applyMatrix( c2*c3, s1*s3+c1*c3*s2, c3*s1*s2-c1*s3, 0,
 
              -s2, c1*c2, c2*s1, 0,
 
              c2*s3, c1*s2*s3-c3*s1, c1*c3+s1*s2*s3, 0,
 
              0, 0, 0, 1);
 
*/
 
  rotateX(radians(roll));
 
  rotateY(radians(-pitch));
 
  rotateZ(radians(yaw));
 
  //drawPropShield();
 
  //drawRGBcross();
 
  shape(myObject);
 
  
 
   popMatrix(); // end of object
 
   popMatrix(); // end of object
  
   // Print values to console
+
   // Ziskane hodnoty si pre istotu vypiseme aj do konzoly
 
   print(roll);
 
   print(roll);
 
   print("\t");
 
   print("\t");
Riadok 106: Riadok 86:
 
   println();
 
   println();
 
}
 
}
 +
  
 
void serialEvent()
 
void serialEvent()
Riadok 112: Riadok 93:
 
   int newLine = 13; // new line character in ASCII
 
   int newLine = 13; // new line character in ASCII
 
   String message;
 
   String message;
 +
 
   do {
 
   do {
     message = myPort.readStringUntil(newLine); // read from port until new line
+
     message = myPort.readStringUntil(newLine);     // read from port until new line
 
     if (message != null) {
 
     if (message != null) {
       String[] list = split(trim(message), " "); // rozdelime to medzerami (mozem sem dat napr. ciarky)
+
       String[] list = split(trim(message), " ");   // hodnoty su oddelene medzerami (ale mozem sem dat napr. ciarky)
 
       if (list.length >= 4 && list[0].equals("Orientation:")) {  // tu vyhodime zo zaciatku slovo Orientation: ale nemusi to byt vobec
 
       if (list.length >= 4 && list[0].equals("Orientation:")) {  // tu vyhodime zo zaciatku slovo Orientation: ale nemusi to byt vobec
 
         aX = float(list[1]); // convert to float yaw
 
         aX = float(list[1]); // convert to float yaw
Riadok 121: Riadok 103:
 
         aZ = float(list[3]); // convert to float roll
 
         aZ = float(list[3]); // convert to float roll
 
          
 
          
         aX = map(aX,-1023,1023,-9.81,9.81);
+
         /* Tuto treba dopisat prevod zrychlenia v jednotlivych osiach na natocenia */  
        aY = map(aY,-1023,1023,-9.81,9.81);
+
         /* Vasa uloha je namiesto pevnej hodnoty vlozit vypocet                    */
        aZ = map(aZ,-1023,1023,-9.81,9.81);
+
 
       
+
        yaw=45;
        pitch = 180 * atan (aX/sqrt(aY*aY + aZ*aZ))/ PI;
+
         pitch=-45;
         roll = 180 * atan (aY/sqrt(aX*aX + aZ*aZ))/ PI;
+
         roll=45;       
         yaw = 180 * atan (aZ/sqrt(aX*aX + aZ*aZ))/ PI;
 
          
 
 
          
 
          
        //yaw=45;
 
        //pitch=-45;
 
        //roll=45;
 
 
       }
 
       }
 
     }
 
     }
Riadok 138: Riadok 115:
 
}
 
}
  
void drawRGBcross()
 
{
 
  /* function contains shape(s) that are rotated with the IMU */
 
  stroke(0); // black outline
 
  fill(100, 128, 50); // fill color PCB green
 
  fill(255, 215, 0); // gold color
 
  box(100,100, 100); // cube
 
 
  // arrows
 
  stroke(0, 0, 250); // set outline colour to blue
 
  translate(100, 100, 100); // set position to other edge of Arduino box
 
  box(1, 1, 200); // draw Arduino board base shape
 
  stroke(0, 250,0); // set outline colour to darker teal
 
  box(200, 1, 1); // draw Arduino board base shape
 
  stroke(250,0,0); // set fill colour to lighter teal
 
  box(1, 200, 1); // draw Arduino board base shape
 
 
/*
 
  stroke(0); // set outline colour to black
 
  fill(80); // set fill colour to dark grey
 
 
  translate(60, -10, 90); // set position to edge of Arduino box
 
  box(170, 20, 10); // draw pin header as box
 
 
  translate(-20, 0, -180); // set position to other edge of Arduino box
 
  box(210, 20, 10); // draw other pin header as box
 
 
 
*/
 
}
 
  
void drawPropShield()
+
void drawObject()
 
{
 
{
  // 3D art by Benjamin Rheinland
 
 
   stroke(0); // black outline
 
   stroke(0); // black outline
  fill(0, 128, 0); // fill color PCB green
 
  box(190, 6, 70); // PCB base shape
 
 
 
   fill(255, 215, 0); // gold color
 
   fill(255, 215, 0); // gold color
  noStroke();
+
   box(100,100, 100); // cube
 
 
  //draw 14 contacts on Y- side
 
  translate(65, 0, 30);
 
  for (int i=0; i<14; i++) {
 
    sphere(4.5); // draw gold contacts
 
    translate(-10, 0, 0); // set new position
 
  }
 
 
 
  //draw 14 contacts on Y+ side
 
  translate(10, 0, -60);
 
  for (int i=0; i<14; i++) {
 
    sphere(4.5); // draw gold contacts
 
    translate(10, 0, 0); // set position
 
  }
 
 
 
  //draw 5 contacts on X+ side (DAC, 3v3, gnd)
 
  translate(-10,0,10);
 
  for (int i=0; i<5; i++) {
 
    sphere(4.5);
 
    translate(0,0,10);
 
  }
 
 
 
  //draw 4 contacts on X+ side (G C D 5)
 
  translate(25,0,-15);
 
  for (int i=0; i<4; i++) {
 
    sphere(4.5);
 
    translate(0,0,-10);
 
  }
 
 
 
  //draw 4 contacts on X- side (5V - + GND)
 
  translate(-180,0,10);
 
  for (int i=0; i<4; i++) {
 
    sphere(4.5);
 
    translate(0,0,10);
 
  }
 
 
 
  //draw audio amp IC
 
  stroke(128);
 
  fill(24);    //Epoxy color
 
  translate(30,-6,-25);
 
  box(13,6,13);
 
 
 
  //draw pressure sensor IC
 
  stroke(64);
 
  translate(32,0,0);
 
  fill(192);
 
  box(10,6,18);
 
 
 
  //draw gyroscope IC
 
  stroke(128);
 
  translate(27,0,0);
 
  fill(24);
 
  box(16,6,16);
 
 
 
  //draw flash memory IC
 
  translate(40,0,-15);
 
   box(20,6,20);
 
 
 
  //draw accelerometer/magnetometer IC
 
  translate(-5,0,25);
 
  box(12,6,12);
 
  
  //draw 5V level shifter ICs
 
  translate(42.5,2,0);
 
  box(6,4,8);
 
  translate(0,0,-20);
 
  box(6,4,8);
 
 
}
 
}
 
</source>
 
</source>

Verzia zo dňa a času 22:11, 20. apríl 2020

Modifikované cvičenie na DOMA:


Úloha: Akcelerometre ktoré máte v mobile, alebo ako samostatný senzor, použijeme na ovládanie 3D modelu v prostredí Processing.


Postup:

1. Údaje z akcelerometrov v mobile prenesiete cez Bluetooth alebo cez WiFi pomocou niektorej z aplikácií, ktoré poznáte z predošlých cvičení. Kontrola: v programe Terminal.exe alebo podobnom skontrolujete, či prijímate správne údaje.

2. Údaje prijmete v aplikácii, ktorú máte ako vzor uvedenú nižšie. Treba len: a) rozparsovať prijímané dáta na tri súradnice ax, ay a az. b) prepočítať zrýchlenia na natočenia roll, yaw a pitch. c) na základe výpočtu pohybovať objektom v okne

3. Okrem vzorovej kocky, ktorú máte vo vzorovej aplikácii, vytvorte alebo stiahnite z internetu iný 3D model vo formáte .obj a demonštrujte na krátkom videu, že ním viete otáčať.

Odovzdať treba:

  • video na ktorom vidno ako otáčate objektom pohybom mobilu
  • zdrojový kód v Processingu (.pde)
  • model objektu (.obj)


Vzorový program

import processing.serial.*;

Serial myPort;
PShape myObject;

float yaw = 0.0;
float pitch = 0.0;
float roll = 0.0;

void setup()
{
  size(600, 600, P3D);

  myObject = loadShape("tinker.obj");  // objekt, ktorym chcem hybat

  /* Toto je niekolko prikladov, ako si vybrat seriovy port, nie je aktivne
     ani jedno, musite si niektoru moznost odkomentovat                    */

  // ak nic neviete, vypiste si najprv vsetky porty co mate:
  printArray(Serial.list());
  
  // ak mate len jeden port, alebo viete ktory v poradi je ten vas:
  //myPort = new Serial(this, Serial.list()[1], 115200); 

  // ak viete cislo portu:
  //myPort = new Serial(this, "COM5:", 9600);        // Windows "COM#:"
  // myPort = new Serial(this, "\\\\.\\COM39", 115200); // Windows, od COM10 vyssie
  //myPort = new Serial(this, "/dev/ttyACM0", 9600);   // Linux "/dev/ttyACM#"
  //myPort = new Serial(this, "/dev/cu.usbmodem1217321", 9600);  // Mac "/dev/cu.usbmodem######"
}

void draw()
{
  serialEvent();   // nacitaj hodnoty z prichadzajucej spravy
  background(255); // biele pozadie
  lights();        // osvetlenie sceny

  translate(width/2, height/2); // pociatok suradnic bude v strede okna

  pushMatrix();    // zaciname transformaciu

    rotateX(radians(roll));
    rotateY(radians(-pitch));
    rotateZ(radians(yaw));

    // drawObject();  // objekt bud nakreslime, alebo
    shape(myObject); // zobrazime 3D model .obj

  popMatrix(); // end of object

  // Ziskane hodnoty si pre istotu vypiseme aj do konzoly
  print(roll);
  print("\t");
  print(-pitch);
  print("\t");
  print(yaw);
  println();
}


void serialEvent()
{
  float aX, aY, aZ;
  int newLine = 13; // new line character in ASCII
  String message;

  do {
    message = myPort.readStringUntil(newLine);     // read from port until new line
    if (message != null) {
      String[] list = split(trim(message), " ");   // hodnoty su oddelene medzerami (ale mozem sem dat napr. ciarky)
      if (list.length >= 4 && list[0].equals("Orientation:")) {  // tu vyhodime zo zaciatku slovo Orientation: ale nemusi to byt vobec
        aX = float(list[1]); // convert to float yaw
        aY = float(list[2]); // convert to float pitch
        aZ = float(list[3]); // convert to float roll
        
        /* Tuto treba dopisat prevod zrychlenia v jednotlivych osiach na natocenia */ 
        /* Vasa uloha je namiesto pevnej hodnoty vlozit vypocet                    */

        yaw=45;
        pitch=-45;
        roll=45;        
        
      }
    }
  } while (message != null);
}


void drawObject()
{
  stroke(0); // black outline
  fill(255, 215, 0); // gold color
  box(100,100, 100); // cube

}

Tipy:



Návrat na zoznam cvičení...