Operácie

Dvojosí MEMS akcelerometer: Rozdiel medzi revíziami

Z SensorWiki

(Popis riešenia)
 
(7 medziľahlých úprav od jedného ďalšieho používateľa nie je zobrazených)
Riadok 1: Riadok 1:
 +
Balogh: chýba podrobnejší opis senzora
 +
        chýba zmienka o kalibrácii
 +
        vizualizácia mohla byť trocha náročnejšia
 +
 
{|
 
{|
 
|Autori:      || '''Matej Furmánek, Ľubomír Halač'''  
 
|Autori:      || '''Matej Furmánek, Ľubomír Halač'''  
Riadok 19: Riadok 23:
  
  
 
[[Médiá:MojZdrojak.c]]
 
  
  
Riadok 50: Riadok 52:
 
*SPI (10 MHz)
 
*SPI (10 MHz)
  
* popis komunikačnej zbernice (i2c, 1-wire, RS-232 a pod.)
 
* obrázok zapojenia vývodov použitej súčiastky
 
* odkaz na katalógový list
 
* priebehy dôležitých signálov
 
* este jedna polozka
 
  
 
=== Popis riešenia ===
 
=== Popis riešenia ===
  
Sem opíšete ako konkrétne ste problém vyriešili. Začnite popisom pripojenia k procesoru
+
 
(nezabudnite na schému zapojenia!) a zdôraznite ktoré jeho periférie ste pritom využili.
 
  
 
'''Schéma zapojenia MEMS akcelerometra k arduinu'''
 
'''Schéma zapojenia MEMS akcelerometra k arduinu'''
 
[[Súbor:SchemaZap.png|700px]]
 
[[Súbor:SchemaZap.png|700px]]
 
[[Súbor:GyroskopCurcuit.jpg|700px]]
 
[[Súbor:GyroskopCurcuit.jpg|700px]]
 
 
  
 
=== Algoritmus a program ===
 
=== Algoritmus a program ===
  
Program bol napísaný v jazyku C a otestovaný v Arduinou IDE.  
+
Program bol napísaný v jazyku C a otestovaný v Arduinou IDE. Jeho úlohou je vyčítať x, y, z súradnice z L3G4200D a následne tieto údaje vypísať na sériovú linku.
Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili.
 
Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu.
 
Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.
 
  
 
<source lang="c">
 
<source lang="c">
Riadok 89: Riadok 80:
 
Serial.println("starting up L3G4200D");
 
Serial.println("starting up L3G4200D");
 
setupL3G4200D(2000); // Nastavenie L3G4200 na 2000 deg/sec
 
setupL3G4200D(2000); // Nastavenie L3G4200 na 2000 deg/sec
 +
 +
delay(1500); //čakanie, kým je senzor pripravený
 +
}
 
</source>
 
</source>
 
<source lang="c">
 
<source lang="c">
Riadok 101: Riadok 95:
 
Serial.println(z);
 
Serial.println(z);
  
delay(100); //Delay aby boli hodnoty citatelnejsie
+
delay(100); //Delay aby boli hodnoty čitatelnejsie
 
}
 
}
/*funkcia na ziskanie aktualnych suradnic x,y,z*/
+
/*funkcia na získanie aktuálnych súradníc x,y,z*/
 
void getGyroValues(){
 
void getGyroValues(){
  
Riadok 122: Riadok 116:
 
<source lang="c">
 
<source lang="c">
 
void writeRegister(int deviceAddress, byte address, byte val) {
 
void writeRegister(int deviceAddress, byte address, byte val) {
Wire.beginTransmission(deviceAddress); // zaciatok prenosu do zariadenia
+
Wire.beginTransmission(deviceAddress); // začiatok prenosu do zariadenia
 
Wire.write(address); // poslanie adresy registra
 
Wire.write(address); // poslanie adresy registra
Wire.write(val); // poslanie hodnoty na zapis
+
Wire.write(val); // poslanie hodnoty na zápis
 
Wire.endTransmission(); // koniec prenosu
 
Wire.endTransmission(); // koniec prenosu
 
}
 
}
Riadok 135: Riadok 129:
 
Wire.endTransmission();
 
Wire.endTransmission();
  
Wire.requestFrom(deviceAddress, 1); // nacitanie bytu
+
Wire.requestFrom(deviceAddress, 1); // načítanie bytu
  
 
while(!Wire.available()) {
 
while(!Wire.available()) {
// waiting
+
// čakanie
 
}
 
}
  
Riadok 146: Riadok 140:
 
</source>
 
</source>
  
 +
Uzivatelské rozhranie sme vytvorili v Processingu
 +
 +
<source lang="c">
 +
void setup() {
 +
  size(200,200);            // Veľkosť pozadia
 +
 
 +
 +
println(Serial.list()[4]);
 +
 
 +
                            // Výber portu
 +
port = new Serial(this, Serial.list()[4], 9600);
 +
}
 +
//Funkcia, ktorá vykresly farebné pozadie
 +
void draw() {
 +
        // Na farbu su pouzite udaje zo serial portu. 
 +
background(r,g,b);
 +
}
 +
 +
void serialEvent(Serial port) {
 +
 +
  // Údaje zo serial portu sú načítané zo serialEvent()
 +
 +
  String input = port.readStringUntil(lf);
 +
  if(input!=null){
 +
    println(input);
 +
    int[] vals = int(splitTokens(input, ","));
 +
    if(vals[0]<0){
 +
      vals[0]=0;
 +
    }
 +
    if(vals[1]<0){
 +
      vals[1]=0;
 +
    }
 +
    if(vals[2]<0){
 +
      vals[2]=0;
 +
    }
 +
    r = vals[0]/100;
 +
    g = vals[1]/100;
 +
    b = vals[2]/100;
 +
    println( "R:" + r);
 +
    println( "G:" + g);
 +
    println( "B:" + b);
 +
  }
 +
</source>
  
 
Kompletný zdrojový kód: [[Médiá:cube.pde|cube.pde]] a [[Médiá:gyroskop.ino|gyroskop.ino]]
 
Kompletný zdrojový kód: [[Médiá:cube.pde|cube.pde]] a [[Médiá:gyroskop.ino|gyroskop.ino]]
Riadok 151: Riadok 188:
 
=== Overenie ===
 
=== Overenie ===
  
Nezabudnite napísať čosi ako užívateľský návod. Z neho by malo byť jasné čo program robí,  
+
Výsledný program slúži na menenie pozadia na základe x,y,z polohy akcelerometra, kde každá zložka polohy predstavuje zložku farby v RGB. X reprezentuje R, Y reprezentuje G a Z reprezentuje B, pričom sa berú do úvahy len kladné hodnoty s upraveným vzorkovaním.
ako sa prejavuje a aké má užívateľské rozhranie (čo treba stlačiť, čo sa kde zobrazuje).
 
Ak ste namerali nejaké signály, sem s nimi. Ak je výsledkom nejaký údaj na displeji,
 
odfotografujte ho.
 
 
 
Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.
 
 
 
  
 
[[MEMS_projekty#Projekty_2019|Späť na zoznam projektov...]]
 
[[MEMS_projekty#Projekty_2019|Späť na zoznam projektov...]]
  
 
[[Category:MEMS2019]] [[Category:AVR]]
 
[[Category:MEMS2019]] [[Category:AVR]]

Aktuálna revízia z 12:29, 14. máj 2019

Balogh: chýba podrobnejší opis senzora
        chýba zmienka o kalibrácii
        vizualizácia mohla byť trocha náročnejšia
Autori: Matej Furmánek, Ľubomír Halač
Študijný odbor: Aplikovaná mechatronika a elektromobilita 1. Ing. (2019)

Zadanie

Využite dvojosí MEMS akcelometer L3G4200D na vytvorenie aplikácie ktorá bude podľa zmeny súradníc akcelometra meniť barvu pozadia programu.

Úlohy

  • Nájdite si datasheet k danému senzoru
  • Nájdite si schémy zapojenia dosky
  • Na základe predošlých vedomostí navrhnite spôsob pripojenia k riadiacej jednotke
  • Napíšte základný demonštračný program využívajúci vaše funkcie
  • Vymyslite a demonštrujte vhodnú aplikáciu
Parallax L3G4200D.jpg



Literatúra:

Komponenty

Na vypracovanie zadania sme použili nasledujúce komponenty:

  • 1 x Vývojová doska Arduino
  • 1 x dvojosí MEMS akcelometer L3G4200D
  • 1 x Mini USB kábel
  • Prepojovacie kábliky
  • Software - Arduino IDE
  • Software - Processing

Analýza

L3G4200D je 3-osový snímač uhlovej rýchlosti s digitálnym sériovým rozhraním I2C a SPI. Modul sníma plnú stupnicu ± 250 / ± 500 / ± 2000 dps a je schopný merať rýchlosti s voliteľnou šírkou pásma. Modul L3G4200D môže byť nakonfigurovaný na generovanie signálov prerušení nezávislým budením. Prahové hodnoty a časovanie generátora prerušení sú programovateľné používateľom za behu.

Vlastnosti

  • Napájacie napätie: 3V - 5V
  • Merací rozsah: 250 / 500 / 2000 dps
  • Prevádzková teplota: -40°C až +85°C

Rozhrania

  • I2C (až do 400 kHz)
  • SPI (10 MHz)


Popis riešenia

Schéma zapojenia MEMS akcelerometra k arduinu SchemaZap.png GyroskopCurcuit.jpg

Algoritmus a program

Program bol napísaný v jazyku C a otestovaný v Arduinou IDE. Jeho úlohou je vyčítať x, y, z súradnice z L3G4200D a následne tieto údaje vypísať na sériovú linku.

int L3G4200D_Address = 105; 
/*Nastavenie I2C adresy*/

int x;
int y;
int z;

void setup(){

Wire.begin();
Serial.begin(9600);

Serial.println("starting up L3G4200D");
setupL3G4200D(2000); // Nastavenie L3G4200 na 2000 deg/sec

delay(1500); //čakanie, kým je senzor pripravený
}
void loop(){
getGyroValues(); // Update hodnoty x, y, a z


Serial.print(x);
Serial.print(",");
Serial.print(y);
Serial.print(",");
Serial.println(z);

delay(100); //Delay aby boli hodnoty čitatelnejsie
}
/*funkcia na získanie aktuálnych súradníc x,y,z*/
void getGyroValues(){

byte xMSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x29);
byte xLSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x28);
x = ((xMSB << 8) | xLSB);

byte yMSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x2B);
byte yLSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x2A);
y = ((yMSB << 8) | yLSB);

byte zMSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x2D);
byte zLSB = readRegister(L3G4200D_Address, 0x2C);
z = ((zMSB << 8) | zLSB);
}
void writeRegister(int deviceAddress, byte address, byte val) {
Wire.beginTransmission(deviceAddress); // začiatok prenosu do zariadenia
Wire.write(address); // poslanie adresy registra
Wire.write(val); // poslanie hodnoty na zápis
Wire.endTransmission(); // koniec prenosu
}

int readRegister(int deviceAddress, byte address){

int v;
Wire.beginTransmission(deviceAddress);
Wire.write(address); // registracia na citanie
Wire.endTransmission();

Wire.requestFrom(deviceAddress, 1); // načítanie bytu

while(!Wire.available()) {
// čakanie
}

v = Wire.read();
return v;
}

Uzivatelské rozhranie sme vytvorili v Processingu

void setup() {
  size(200,200);             // Veľkosť pozadia
  
 
 println(Serial.list()[4]);
  
                             // Výber portu
 port = new Serial(this, Serial.list()[4], 9600); 
}
//Funkcia, ktorá vykresly farebné pozadie
void draw() {
        // Na farbu su pouzite udaje zo serial portu.   
 background(r,g,b); 
}

void serialEvent(Serial port) {

  // Údaje zo serial portu sú načítané zo serialEvent() 

  String input = port.readStringUntil(lf);
  if(input!=null){
    println(input);
    int[] vals = int(splitTokens(input, ","));
    if(vals[0]<0){
      vals[0]=0;
    }
    if(vals[1]<0){
      vals[1]=0;
    }
    if(vals[2]<0){
      vals[2]=0;
    }
    r = vals[0]/100;
    g = vals[1]/100;
    b = vals[2]/100;
     println( "R:" + r);
     println( "G:" + g);
     println( "B:" + b);
  }

Kompletný zdrojový kód: cube.pde a gyroskop.ino

Overenie

Výsledný program slúži na menenie pozadia na základe x,y,z polohy akcelerometra, kde každá zložka polohy predstavuje zložku farby v RGB. X reprezentuje R, Y reprezentuje G a Z reprezentuje B, pričom sa berú do úvahy len kladné hodnoty s upraveným vzorkovaním.

Späť na zoznam projektov...