Pi4J लाइब्रेरी का उपयोग करके एक एक्सेलेरोमीटर को एक रास्पबेरी पाई से जोड़ना

प्रस्तावना

हेलो, हेब्र! अभी हाल ही में, वे मुझे एक रोबोटिक्स क्लब में ले गए। बेशक, मैं ख़ुशी से सहमत था, यह एक नया अनुभव है और यह सब ... इसके अलावा, मैं सिर्फ एक नया व्यक्ति हूं। मेरे शिक्षक ने मुझे सामान्य अवधारणा समझाते हुए रास्पबेरी पाई के साथ काम करने की पेशकश की। यह पता लगाने के लिए आवश्यक था कि इसके साथ कैसे काम किया जाए, इस पर जेडीके स्थापित करें और एक प्रोग्राम लिखें जो 3-एक्सिस एक्सेलेरोमीटर से संकेत प्रदर्शित करेगा। मुझे जो कुछ भी चाहिए था, वह सब लेकर मैं उसे हल करने के लिए घर चला गया। जब मैं समाप्त हो गया (इसमें लगभग एक सप्ताह लग गया), तो मैंने एक ही स्थान पर संबोधित एक गाइड लिखने का फैसला किया, ताकि मैं एक जगह पर खुदाई करने वाली हर चीज को इकट्ठा कर सकूं। खैर, अपने पढ़ने का आनंद लें!

पहली बात

सबसे पहले, आपको हमारे डिवाइस तक पहुंचने की आवश्यकता है। हम SSH प्रोटोकॉल का उपयोग करके जुड़ेंगे। डिफ़ॉल्ट रूप से, SSH सर्वर अक्षम है, और इसे सक्षम करने के लिए, रास्पबेरी को मॉनिटर या टीवी से कनेक्ट करें, कीबोर्ड और माउस कनेक्ट करें। बेशक, आप बस नेटवर्क पर्यावरण को स्कैन कर सकते हैं, हमारे डिवाइस की पहचान कर सकते हैं और पाए गए आईपी का उपयोग करके कनेक्ट कर सकते हैं, लेकिन फिर भी मैं इसे अपने संस्करण के अनुसार करने की सलाह देता हूं। टर्मिनल लॉन्चिंग लोड करने के बाद और कमांड sudo raspi-config दर्ज करें । खुलने वाले मेनू में, उन्नत विकल्पों-> एसएसएच पर जाएं और सक्षम चुनें। इन जोड़तोड़ के बाद, निम्न विंडो दिखाई देनी चाहिए:



बहुत बढ़िया! अब हम किसी भी समय अपने "रास्पबेरी" से जुड़ सकते हैं। अभी नेटवर्क सेटिंग्स लिखते हैं। हमें जिस फ़ाइल की आवश्यकता है, वह / etc / नेटवर्क / निर्देशिका में है। हम cd / etc / नेटवर्क कमांड का उपयोग करके वहां जाते हैं। इसके बाद, sudo नैनो इंटरफेस दर्ज करके वांछित फ़ाइल खोलें। यहां हम अपने डेटा को संबंधित लाइनों में लिखते हैं, जिससे हम स्थैतिक आईपी पता सेट करते हैं। आपको निम्न जैसा कुछ मिलना चाहिए:



उसके बाद CTRL + X, Y, Enter दबाएं। यह इस पते पर है कि हम क्या कनेक्ट करेंगे। इसके बाद, SSH क्लाइंट - PuTTY डाउनलोड करें। प्रोग्राम को चलाने पर, आपको निम्न विंडो दिखाई देगी:



यहां होस्ट नाम फ़ील्ड में हम वही आईपी लिखते हैं जिसे हमने इंटरफेस में पंजीकृत किया है। यहां आप सेव सेशन फील्ड में नाम लिखकर और सेव पर क्लिक करके सेटिंग्स को सेव कर सकते हैं। Open पर क्लिक करें। जैसे ही PuTTY SSH सर्वर से कनेक्ट होता है, एक विंडो खुलेगी और एक क्रेडेंशियल प्रॉम्प्ट दिखाई देगा (डिफ़ॉल्ट रूप से, उपयोगकर्ता: pi, पासवर्ड: रास्पबेरी):



यह ध्यान न रखें कि प्रवेश करते समय आपको पासवर्ड नहीं दिखता है, लिनक्स जैसी प्रणालियों पर, पासवर्ड बस दिखाई नहीं देता है, हालांकि इनपुट नहीं होता है। एंटर दबाएं। यदि सब कुछ ठीक रहा, तो आपको निम्न विंडो दिखाई देगी:



इस कंसोल में, आप किसी भी कमांड को निष्पादित कर सकते हैं, और उन्हें डिवाइस पर ही निष्पादित किया जाएगा। क्या यह सुविधाजनक है?

JDK स्थापित करें

यहाँ सब कुछ बहुत सरल है। हम टर्मिनल में sudo apt-get अपडेट टाइप करके पैकेज की सूची अपडेट करते हैं।



हम sudo apt-get upgrade सिस्टम को ही अपडेट करेंगे।


यह सब काफी समय लग सकता है (मुझे यह अपडेट लगभग 30 मिनट लगते हैं), इसलिए चाय पर स्टॉक करें। JDK पैकेज की सूची में जोड़ा गया था कि महान शक्ति की जय हो, और हमें एक टरबाइन के साथ नृत्य नहीं करना था। पैकेज को स्थापित करने के लिए, बस sudo apt-get install openjdk-7-jdk दर्ज करें ।

प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए, हम java -version का परिचय देते हैं। आपको निम्नलिखित जैसा कुछ देखना चाहिए:



PS कुछ मशीनों पर, सिस्टम JDK पैकेज नहीं मिलने के कारण समस्या हो सकती है। यह जावा के साथ डेबियन "मट्ठा" कर्नेल की असंगति के कारण होता है। जावा के साथ काम करने के लिए अनुकूलित डेबियन "मट्ठा" सॉफ्ट-फ्लोट पर ओएस को फिर से स्थापित करने का प्रयास करें। किसी भी मामले में, सब कुछ पहली बार मेरे "रास्पबेरी" पर गिर गया। यहाँ मेरा संस्करण है:

I2c बनाम रास्पबेरी पीआई

तो अब मज़ा शुरू होता है! आरंभ करने के लिए, आइए जानें कि यह सब क्या है? महान और शक्तिशाली विकिपीडिया कहता है:
IiC (रूसी ai-tu-si / and-two-tse / and-two-si) दो द्वि-दिशात्मक संचार लाइनों (SDA और SCL) का उपयोग करके एकीकृत सर्किट के संचार के लिए एक सीरियल डेटा बस है। मदरबोर्ड, एम्बेडेड सिस्टम और मोबाइल फोन में कम गति वाले परिधीय घटकों को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। नाम इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट के लिए एक संक्षिप्त नाम है।

अपने काम में, मैं इस LSM303DLM डिवाइस का उपयोग करता हूं , भविष्य में इस पर सभी उदाहरण दिखाए जाएंगे। नीचे मैंने एक कनेक्शन चित्र आकर्षित किया है:



यह काफी सरल है, और मुझे लगता है कि इसके लिए किसी स्पष्टीकरण की आवश्यकता नहीं है। चलिए जारी रखते हैं। अरे हाँ, चलो मॉड्यूल के स्टार्टअप के लिए जिम्मेदार फ़ाइल में तुरंत कुछ पंक्तियाँ जोड़ दें। हम कमांड लाइन पर sudo नैनो / etc / मॉड्यूल लिखते हैं और इसे वहां जोड़ते हैं:

I2C-bcm2708
I2C-देव



अब i2c- उपकरण पैकेज स्थापित करें। टर्मिनल में हम लिखते हैं: sudo apt-get install python-smbus और sudo apt-get install i2c-tools ।
ब्लैक लिस्ट का संपादन। ऐसा करने के लिए, sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf लिखें। लाइनें जोड़ें:

काली सूची spi-bcm2708
ब्लैकलिस्ट i2c-bcm2708



वह सब है। हमने I2C के साथ काम करने के लिए सभी आवश्यक कार्य किए हैं, अब देखते हैं कि क्या हम अपना डिवाइस देखते हैं। I2cdetect कमांड में i2cdetect कमांड शामिल है, जिसकी हमें आवश्यकता है। लेकिन पहले, जांचें कि ड्राइवर सफलतापूर्वक इंस्टॉल किए गए हैं। हम टर्मिनल i2cdetect –l में लिखते हैं। यदि हम निम्नलिखित देखें:



फिर सब कुछ ठीक है, आप आगे बढ़ सकते हैं। अब हम i2cdetect –y 1 ( i2cdetect –y 0 ) लिखते हैं । हम पता जाली देखते हैं:



मेरे मामले में, एक्सीलरोमीटर का पता 0x18 है (आप पता लगा सकते हैं, उदाहरण के लिए, प्रलेखन में)। अब बात करते हैं PI4J की।

वाह वाह वाह पालेह ...

JAVA का उपयोग करके I2C के साथ काम करने के लिए, आपको एक अतिरिक्त PI4J लाइब्रेरी डाउनलोड और इंस्टॉल करना होगा। इसके बारे में यहां पढ़ें। टर्मिनल wget pi4j.googlecode.com/files/pi4j-0.0.5.deb में लिखकर डाउनलोड करें। लेखन द्वारा स्थापित करें: sudo dpkg -i pi4j-0.0.5.deb स्थापित फ़ाइलों की जाँच करें:



अब हमारे द्वारा लिखे गए कार्यक्रम को संकलित करने के लिए:

javac -classpath: कक्षाएं: / ऑप्ट / pi4j / lib / '*' (नाम)

चलाने के लिए:
सूद जावा -क्लासपथ: कक्षाएं: / ऑप्ट / पीआई 4 जे / परिवाद / '*' (नाम)

सभी पैकेजों में से 3 काम आते हैं:

import com.pi4j.io.i2c.I2CBus; import com.pi4j.io.i2c.I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c.I2CFactory; 

हम कक्षाओं I2CDevice और I2CBus की वस्तुओं के संदर्भ बनाते हैं।

 import java.io.IOException; import com.pi4j.io.i2c.I2CBus; import com.pi4j.io.i2c.I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c.I2CFactory; public class accelerometrOne { static I2CDevice device; static I2CBus bus; static byte[] accel; public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("Starting sensors reading:"); try { bus = I2CFactory.getInstance(I2CBus.BUS_1); System.out.println("Connected to bus OK!"); device = bus.getDevice(0x18); System.out.println("Connected to device OK!"); } catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } } 

कोड का विश्लेषण करते हैं। लाइन बस द्वारा = I2CFactory.getInstance (I2CBus.BUS_1); हम अपने बस से कनेक्ट करते हैं, और डिवाइस = बस का उपयोग करके। गैजेट (0x18); हम अपने डिवाइस से जुड़ रहे हैं।

अब आपको एक्सेलेरोमीटर को कैलिब्रेट करने की आवश्यकता है। हम प्रलेखन में चढ़ते हैं।



जिसके पास अंग्रेजी के साथ सब कुछ बुरा है। मेरे मुफ्त अनुवाद में: "LSM303DLH को चालू करने के बाद, आपको 2 रजिस्टरों CTRL_REG1_A (20h) और CTRL_REG2_A (23h) का उपयोग करके डिवाइस को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, 50Hz ODR के साथ सामान्य ऑपरेशन के लिए पहले रजिस्टर में 0x27 लिखें।

हम दूसरे रजिस्टर में 0 * 40 लिखते हैं ताकि डेटाबेस के निरंतर अद्यतन में माप की पूरी श्रृंखला + - 2 गॉस को संरक्षित किया जा सके और उच्च से निम्न तक के परिमाण के क्रम में बाइट्स के क्रम को निम्न से उच्च में परिवर्तित किया जा सके। "

डिवाइस पर डेटा लिखने के लिए, हम I2CDevice क्लास से लिखने की विधि का उपयोग करते हैं। आइए कार्यक्रम जोड़ें:

 import java.io.IOException; import com.pi4j.io.i2c.I2CBus; import com.pi4j.io.i2c.I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c.I2CFactory; public class accelerometrOne { static I2CDevice device; static I2CBus bus; static byte[] accel; public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("Starting sensors reading:"); try { bus = I2CFactory.getInstance(I2CBus.BUS_1); System.out.println("Connected to bus OK!"); device = bus.getDevice(0x18); System.out.println("Connected to device OK!"); device.write(0x20, (byte) 0x27); device.write(0x23, (byte) 0x40); System.out.println("Configuring sensors OK!"); } catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } 

बहुत बढ़िया !!! यह डिवाइस से डेटा को पढ़ने के लिए बनी हुई है। हम फिर से प्रलेखन में चढ़ते हैं और पता लगाते हैं कि डेटा 2 बाइट्स प्रति अक्ष द्वारा दिया गया है:


खैर, यह बात है। हम प्राप्त बाइट्स को एक सरणी में लिखते हैं और स्क्रीन पर डेटा प्रदर्शित करते हैं:

 import java.io.IOException; import com.pi4j.io.i2c.I2CBus; import com.pi4j.io.i2c.I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c.I2CFactory; public class accelerometrOne { static I2CDevice device; static I2CBus bus; static byte[] accel; public static void main(String[] args) throws IOException { System.out.println("Starting sensors reading:"); try { bus = I2CFactory.getInstance(I2CBus.BUS_1); System.out.println("Connected to bus OK!"); device = bus.getDevice(0x18); System.out.println("Connected to device OK!"); device.write(0x20, (byte) 0x27); device.write(0x23, (byte) 0x40); System.out.println("Configuring sensors OK!"); readingsensors(); } catch (IOException e) { System.out.println(e.getMessage()); } } private static void readingsensors() throws IOException { while (true) { accel = new byte[6]; accel[0] = (byte) device.read(0x28); accel[1] = (byte) device.read(0x29); accel[2] = (byte) device.read(0x2a); accel[3] = (byte) device.read(0x2b); accel[4] = (byte) device.read(0x2c); accel[5] = (byte) device.read(0x2d); int accelx = asint(accel[0]) * 256 + asint(accel[1]); int accely = asint(accel[2]) * 256 + asint(accel[3]); int accelz = asint(accel[4]) * 256 + asint(accel[5]); System.out.println("accelx: " + accelx + ", accely: " + accely + ", accelz: " + accelz); } } private static int asint(byte b) { int i = b; if (i < 0) { i = i + 256; } return i; } } 

परिणामस्वरूप, लॉन्च के बाद, हम कुछ इस तरह देखेंगे: