ዲጂታል ኮምፓስ እና ራስጌ ፈላጊ 6 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:29

ደራሲዎች

ኩላን ዊላን

አንድሪው ሉፍ

ብሌክ ጆንሰን

ምስጋናዎች ፦

የካሊፎርኒያ የባህር ኃይል አካዳሚ

ኢቫን ቻንግ-ሲዩ

መግቢያ ፦

የዚህ ፕሮጀክት መሠረት ከርዕስ መከታተያ ጋር ዲጂታል ኮምፓስ ነው። ይህ ተጠቃሚው ዲጂታል መሣሪያን በመጠቀም በረጅም ርቀት ላይ ርዕስ እንዲከተል ያስችለዋል። በግምታዊ ሁኔታ አንድ ርዕስ በሰሜን አቅጣጫ በሰዓት አቅጣጫ የሚለካ አንግል ሲሆን ይህም በኮምፓሱ እንደተመለከተው እንደ ዜሮ ዲግሪዎች ይቆጠራል። መሣሪያው ሁለት ዋና ተግባራት አሉት -የመጀመሪያው የመሣሪያውን የአሁኑን ርዕስ በዲጂታል ማሳያ ማጣቀሻ ላይ ማሳየቱ ፣ ሁለተኛው ደግሞ በተጠየቀ ርዕስ ላይ የማስገባት ችሎታ ነው ፣ ይህም በላዩ ላይ ባለው የ LED ቀለበት ላይ ይታያል። ኮምፓስ መኖሪያ ቤት። ከዚያ ተጠቃሚው ከብርሃን LED ጋር የተገናኘውን የመሣሪያውን አቅጣጫ ያስተካክላል። የመሣሪያው አቅጣጫ ሲቀየር ፣ ኤልኢዲው ወደ መሃል ኤልኢዲ ይጓዛል ፣ ስለሆነም ትክክለኛው ርዕስ እንደተመሠረተ ያሳያል።

አቅርቦቶች

- DIYmall 6M GPS ሞዱል

- HiLetgo MPU9250/6500 9-Axis 9 DOF 16 ቢት

- Adafruit NeoPixel Ring 16

- MakerFocus 4pcs 3.7V ሊቲየም ዳግም ሊሞላ የሚችል ባትሪ

- ELEGOO MEGA 2560 R3 ቦርድ

- Adafruit Mini Lipo w/Mini -B USB Jack - USB LiIon/LiPoly charger - v1

- 2.8 ኢንች TFT LCD ከንክኪ ማያ ገጽ መስጫ ቦርድ w/ማይክሮ ኤስዲ ሶኬት ጋር

ደረጃ 1 የፕሮጀክቱን ተግባራዊነት ዲዛይን ማድረግ

የመጀመሪያው እርምጃ አመክንዮ እና የመጨረሻ የአሠራር ተግባራዊነትን መረዳት ነው። ይህ አመክንዮ ዲያግራም ሦስቱን የመሣሪያ ግዛቶች እና ሁለቱ አነፍናፊ ግዛቶችን ያሳያል።

ግዛት 1: ግዛት በመጫን ላይ

የመጫኛ ሁኔታ አርዱዲኖ ሜጋ ጅምር ሲጀመር ከሁለቱ ዳሳሾች መረጃን እንዲያገኝ ለማስቻል ያገለግላል። መሣሪያው በማያ ገጹ ላይ ጭነት ያሳያል ፣ በማያ ገጹ ላይ ያሉትን ሁሉንም የቁጥር እሴቶች ያጸዳል ፣ እና በ NeoPixel ቀለበት ላይ ያሉት ኤልዲዎች በክበብ ውስጥ ያበራሉ።

ግዛት 2: ኮምፓስ ሞድ

በዚህ ሁኔታ መሣሪያው እንደ ዲጂታል ኮምፓስ ይሠራል። ከመሣሪያው አቀማመጥ አንጻር የሰሜን አቅጣጫን ለማመልከት የ NeoPixel ቀለበት ይበራል። እውነተኛው የመሣሪያ ርዕስ እንዲሁ ከመሳሪያው ኬክሮስ እና ኬንትሮስ ጋር በ LCD ማያ ገጽ ላይ ይታያል። እንዲሁም በዚህ ሁኔታ ውስጥ ይሆናል ተጠቃሚው በክፍል 3 ውስጥ እንዲታይ ወደ ተጠቃሚው ርዕስ መግባት ይችላል።

ግዛት 3: የመከታተያ ሁናቴ ርዕስ

በዚህ ሁኔታ መሣሪያው አሁን ተጠቃሚው በሚፈልጉት ርዕስ ላይ እንዲመሰረት ይረዳል። መሣሪያው አሁን የመሣሪያዎቹን ርዕስ እና ተጠቃሚዎችን በኤልሲዲ ማያ ገጽ ላይ ከኬክሮስ እና ኬንትሮስ መረጃ ጋር ያሳያል። የ NeoPixel ቀለበት አሁን ከመሣሪያዎች አቀማመጥ ጋር የሚሄዱ ተጠቃሚዎችን ለማመልከት አሁን ያበራል።

በሁለቱም በስቴት 2 እና በስቴት 3 ውስጥ ሁለት አነፍናፊ ግዛቶች አሉ እነዚህ አነፍናፊ ግዛቶች መሣሪያው በመሣሪያው የአሠራር ሁኔታ ላይ በመመስረት እጅግ በጣም ትክክለኛውን መረጃ ከሚሰጥ አነፍናፊ መረጃ እንዲያወጣ ያስችለዋል።

ዳሳሽ ግዛት 1: MPU

መሣሪያው በማይንቀሳቀስበት ጊዜ በጣም ትክክለኛ መረጃ ስለሆነ መሣሪያው የማይንቀሳቀስ ከሆነ የርዕስ መረጃው ከ MPU ይወሰዳል።

ዳሳሽ ግዛት 2 ጂፒኤስ

በዚህ ሁኔታ ውስጥ በጣም ትክክለኛ መረጃ በመሆኑ መሣሪያው የሚንቀሳቀስ ከሆነ የርዕስ መረጃው ከጂፒኤስ ቺፕ ይወሰዳል።

መሣሪያው የመለኪያ አጠቃቀሙን ሁኔታ ለመገምገም በማንኛውም ጊዜ በእነዚህ ወደ ዳሳሽ ግዛቶች መካከል መቀያየር ይችላል። በመሣሪያው ውስጥ ጥቅም ላይ የዋሉት ሁለቱ ዳሳሾች ሁለቱም የሚሰጡት የውሂብ ትክክለኛነት ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ሁኔታዎች ስላሉት ይህ ለመሣሪያው አሠራር አስፈላጊ ነው። በ MPU ሁኔታ ውስጥ ቺፕ በቀላሉ በህንፃዎች ውስጥ በመኪናዎች እና በብረት የግንባታ ቁሳቁሶች ምክንያት በአከባቢ መግነጢሳዊ መስኮች ተጽዕኖ ሊያሳድር ይችላል። ስለዚህ በተመሳሳዩ ተጽዕኖዎች የማይተገበር እጅግ በጣም ትክክለኛ ርዕስን የሚያቀርብ የጂፒኤስ ቺፕ ጥቅም ላይ ይውላል። ሆኖም ፣ ጂፒኤስ በኬክሮስ እና ኬንትሮስ መረጃ ላይ ያለውን ለውጥ በመጠቀም ርዕሱን ሲያሰላ በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ብቻ የርዕስ መረጃን ሊሰጥ ይችላል። ስለዚህ ቺፖቹ እርስ በእርስ ይደጋገፋሉ እና ሁለቱን አነፍናፊ ግዛቶች በመጠቀም በጣም ትክክለኛ እና አስተማማኝ የመሣሪያ ተግባርን ይሰጣሉ።

ደረጃ 2: ማዋቀር እና ሽቦ ዲያግራም

ፕሮጀክቱ ከላይ ካለው ሰሌዳ ጋር የሚመሳሰል እና የአርዱዲኖ ሜጋ ክሎነር ሰሌዳ ይጠቀማል። በፕሮጀክቱ ውስጥ ያሉት ሁሉም ክፍሎች ከዚህ ሰሌዳ ጋር ይገናኛሉ። ከዚህ በላይ ለዚህ ፕሮጀክት አካላትን እንዴት ሽቦ ማገናኘት እንደሚቻል ዝርዝር ሥዕላዊ መግለጫዎች አሉ። እነዚህ በብዙ መንገዶች ሊዘጋጁ ስለሚችሉ አዝራሮቹ ዝርዝር ወረዳ የላቸውም። በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ የ 3 ቮልት ምልክት ወደተመደበለት ፒን ለመላክ 100 ኪ ወደታች መቃወም እና ቀላል አዝራርን ይጠቀማሉ።

ደረጃ 3 የሙከራ ክፍሎች እና መሠረታዊ ኮድ

ቀደም ሲል እንደተገለፀው ፕሮጀክቱ ከሁለቱም የ MPU እና የጂፒኤስ ቺፕ መረጃን ይጎትታል። ከ MPU ፣ ከጂፒኤስ እና ከ MPU የውሂብ ሙከራን የሚያነቃቁ ሶስት ኮዶች ተያይዘዋል የክፍሎቹን ተግባር ለማረጋገጥ። ኮዱ ለእያንዳንዱ ቺፕ የተለየ ስለሆነ እና በመጨረሻው ኮድ ውስጥ ያልታሰቡ ስህተቶችን ሊያስከትሉ ስለሚችሉ ማንኛውም ጉዳዮች ሊፈቱ ስለሚችሉ በዚህ ደረጃ አካሎቹን ተግባራዊ ማድረግ አስፈላጊ ነው።

ተፈላጊ ቤተ -መጻሕፍት ፦

Adafruit_ILI9341_Albert.h

SPI.h

Adafruit_GFX.h

አዳፍ ፍሬ_ILI9341. ሰ

TinyGPS ++. ሸ

Adafruit_NeoPixel.h

MPU9250. ሰ

እነዚህ ሁሉ ከላይ ያሉትን ርዕሶች በመፈለግ ሊገኙ ይችላሉ። ከብዙ ምንጮች የእነዚህ ቤተ -መጻሕፍት ብዙ ቅጂዎች እና ከዋናዎቹ ጋር ብቻ የተገናኘውን የማህበረሰብ ደረጃ በመከተሉ አገናኞችን አልለጥፍም እነዚህን ለራስዎ እንዲያገኙ እፈቅድልዎታለሁ።

ደረጃ 4: MPU መለካት

በክፍል 2 እና በክፍል 3 ውስጥ በ MPU በኩል የተገኘው ርዕስ በአራት አራተኛ ተከፍሏል። ይህ አስፈላጊ ነበር ምክንያቱም የእኛ የመለኪያ ዘዴ በ x እና y መጥረቢያዎቹ ላይ ከማግኔትሜትር ዝቅተኛውን እና ከፍተኛውን መጠነ -ልኬት ማግኘት ይፈልጋል። ይህ የተደረገው መሣሪያውን ከምድር በስተቀር ከማንኛውም ጉልህ የኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች ነፃ ስለሆኑት ስለ ሶስት መጥረቢያዎቹ በዘፈቀደ በማሽከርከር ነው። በመቀጠልም በአሉታዊ እና በአንዱ እሴቶች መካከል መጠኖቹን ለመገደብ በ x እና y ዘንግ ላይ ዝቅተኛውን እና ከፍተኛውን እሴቶችን ወስደን ወደ ሚዛናዊ ቀመር ውስጥ ሰካቸው። ከላይ ባለው አኃዝ ውስጥ ፣ BigX እና BigY በ x እና y-axis ላይ የማግኔትቶሜትር ውሂብ ከፍተኛ እሴቶች ናቸው ፣ LittleX እና LittleY በ x እና y-axis ፣ IMU.getMagX_uT () እና IMU ላይ የማግኔትሜትር ውሂቡ አነስተኛ እሴቶች ናቸው።.getMagY_uT () በ x እና y-axis ላይ በማናቸውም ጊዜ ከማግኔትሜትር የሚጎተቱ እሴቶች ናቸው ፣ እና Mx እና የእኔ ርዕሱን ለማስላት ጥቅም ላይ የዋሉ አዲስ ሚዛናዊ እሴቶች ናቸው።

ደረጃ 5 የመጨረሻ ኮድ

የመጨረሻው እርምጃ የመጨረሻውን ኮድ መፍጠር ነው። የፕሮጀክቶቹን የመጨረሻ ኮድ ቅጂ አያይዣለሁ። በማስታወሻዎች ውስጥ ኮዱን ለማሰስ እንዲረዳ ተደርጓል። የዚህ ክፍል ትልቁ ተግዳሮት አራተኛዎቹ በትክክል እንዲሠሩ ማድረግ ነበር። የኳድራንቶች ትግበራ እኛ ከምንገምተው በላይ አድካሚ እና አመክንዮ-ተከላካይ ሆኖ ተገኝቷል። አርዱዲኖ በነባሪነት በራዲያን ውስጥ ስለሚወጣ መጀመሪያ ላይ መሠረታዊ አርክታን (My/Mx) ን ተግባራዊ አደረግን እና ከዚያ ከራዲያን ወደ ዲግሪዎች እንለውጣለን። ሆኖም ፣ ይህ የሰራው ብቸኛው ባለአራት ከ 90 ዲግሪ እስከ 180 ዲግሪዎች ነበር ፣ ይህም አሉታዊ ውጤት ሰጠን እና ኳድራንት III ሆነ። አሁንም በትክክል በመጨመሩ ለዚህ መፍትሔው ፍጹም እሴቱን መውሰድ ነበር። ይህ እሴት ከዚያ በኋላ በ 360 ተቀንሶ ትክክለኛውን የ NeoPixel LED በስቴት 2 ውስጥ ለማብራት እና ርዕሱ ከተጠቃሚው የግቤት ርዕስ ትልቅ ወይም ያነሰ ከሆነ ላይ በመመስረት በክፍለ 3 ውስጥ ተመሳሳይ የሂሳብ አሠራር ጥቅም ላይ ውሏል ፣ ሁለቱም በ ውስጥ ሊታዩ ይችላሉ ከኮድ በላይ። ከላይ ባሉት አኃዞች ውስጥ ፣ ርእስ በመሣሪያው ርዕስ እና በስቴት 2 ሁኔታ እና ከሰሜኑ መዛባት መካከል ባለው ልዩነት እና ከተጠቃሚው ርእስ መካከል ባለው ልዩነት ላይ በመመርኮዝ ከሚበራው የ NeoPixel ብርሃን ጋር ይዛመዳል። በዚህ ሁኔታ ከ 90 እስከ 180 ዲግሪዎች ከ Quadrant III ጋር ይዛመዳል። በሁለቱም ሁኔታዎች ፣ tft.print ማያ ገጹ ከሰሜን የሚሄድ መሣሪያ እንዲያነብ ያደርገዋል።

ለሌሎቹ ሶስት አራት ማዕዘኖች ፣ የአርክታን (የእኔ/ኤምኤክስ) ትግበራ መሣሪያው በሚሽከረከርበት ጊዜ የመጨመር ተገላቢጦሽ ሆኗል ፣ ማለትም ፣ የርዕሱ አንግል ወደ ላይ እና ወደ ታች ሲቆጠር ይቆጠራል። ለዚህ ችግር መፍትሔው አርክታንጀንት ወደ አርክታን (Mx/My) ቅርፅ መገልበጥ ነበር። ይህ የመጨመሩን ተገላቢጦሽ ሲፈታ ፣ ትክክለኛውን የመሣሪያ ርዕስ አልሰጠም ፣ ይህም ኳድራኖቹ ወደ ጨዋታ የገቡበት ነው። ለዚህ ቀላሉ ጥገና በተጓዳኙ አራት ማዕዘናት ላይ በመመርኮዝ ፈረቃን ማከል ነበር። ይህ በሚከተሉት አኃዞች ውስጥ ሊታይ ይችላል ፣ እነሱም ከእያንዳንዱ ግዛቶች 2 እና 3 የእያንዳንዱ አራተኛ ክፍል የኮድ ቁርጥራጮች ናቸው።

በ MPU ቀመር የተሰላው አርዕስት ከተጠቃሚው ርዕስ በላይ ከሆነ መግለጫው ከተከናወነ የመጀመሪያው። በዚህ ሁኔታ የተጠቃሚው የግብዓት ርዕስ በመሣሪያው ርዕስ ላይ ተጨምሯል እና ተጓዳኝ እሴቱ ከ 360 ተቀንሷል። ሌላ መግለጫ ከተፈፀመ ፣ የ MPU አርዕስት ቀመር ከተጠቃሚው የግብዓት ርዕስ ተቀንሷል። እነዚህ ሁኔታዎች የተተገበሩት ለ NeoPixel ትክክለኛ ዋጋ ለማግኘት ብቻ ሳይሆን ተቀባይነት ካለው ክልል ውጭ ዋጋን ላለማግኘት ነው ፣ ይህም ከ 0 እስከ 359 ዲግሪዎች ነው።