Чтение данных ультразвукового датчика (HC-SR04) на ЖК-дисплее 128 × 128 и их визуализация с помощью Matplotlib: 8 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

В этом руководстве мы будем использовать MSP432 LaunchPad + BoosterPack для отображения данных ультразвукового датчика (HC-SR04) на ЖК-дисплее 128 × 128 и последовательной отправки данных на ПК и визуализации их с помощью Matplotlib.

Шаг 1. Аппаратное обеспечение

Что вам понадобится: MSP432 LaunchPad, Educational BoosterPack MKII, серводвигатель, ультразвуковой датчик (HC-SR04), соединительные провода, мини-макетная плата.

Шаг 2: Программное обеспечение

Energia IDED Загрузить: https://energia.nu/PyCharm Загрузить:

Шаг 3: Настройка оборудования

S1. Подключите BoosterPack к LaunchPad. S2. Подключите ультразвуковой датчик (HC-SR04) -> BoosterPack. Vcc -> контакт 21 GND -> контакт 22 Trig -> контакт 33 Echo -> контакт 32S3. Подключите серводвигатель -> BoosterPack. Red -> POWERBlack -> GNDOrange -> SIGNAL (J2.19) S4. Подключите MSP432 LaunchPad к одному из USB-портов вашего компьютера.

Шаг 4: Energia IDE

S1. Откройте Energia IDE. S2. Выберите правильный последовательный порт и плату. S3. Загрузите указанную ниже программу на LaunchPad, нажав кнопку «Загрузить». Вот что делает программа: P1. Он поворачивает серводвигатель от 0 до 180 градусов и обратно от 180 до 0 градусов с шагом 10. P2. Рассчитывает расстояние (см), считываемое ультразвуковым датчиком, и отображает его на ЖК-дисплее 128 × 128. P3. Если расстояние (см) меньше 20, включите красный светодиод, иначе включите зеленый светодиод. P4. Чтобы поиграть с пространством ЖК-экрана, программа также отображает некоторые геометрические формы.

Шаг 5: Energia IDE - набросок

Приведенный выше скетч можно скачать отсюда.

Шаг 6: нанесение данных на график

Вы можете использовать любую Python IDE, в данном случае я использую PyCharm. Прежде чем начать, убедитесь, что выполнены следующие предварительные условия: -> Вы установили Python. Вы можете получить его по адресу: https://www.python.org/downloads/-> Вы работаете с PyCharm Community. I. Создание скрипта Python в PyCharmS1. Приступим к нашему проекту: если вы находитесь на экране приветствия, нажмите «Создать новый проект». Если у вас уже открыт проект, выберите «Файл» -> «Новый проект». S2. Выберите Pure Python -> Местоположение (укажите каталог) -> Project Interpreter: New Virtualenv Environment -> Инструмент Virtualenv -> Создать. S3. Выберите корень проекта в окне инструмента «Проект», затем выберите «Файл» -> «Создать» -> «Файл Python» -> «Введите новое имя файла». S4. PyCharm создает новый файл Python и открывает его для редактирования. II. Установите следующие пакеты: PySerial, Numpy и Matplotlib. S1. Matplotlib - это библиотека построения графиков для Python. S2. NumPy - это фундаментальный пакет для научных вычислений в Python. S3. PySerial - это библиотека Python, которая обеспечивает поддержку последовательных подключений на различных устройствах. III. Чтобы установить любой пакет в PyCharmS1. Файл -> Настройки. S2. В разделе «Проект» выберите «Интерпретатор проекта» и щелкните значок «+». S3. В строке поиска введите пакет, который вы хотите установить, и нажмите «Установить пакет».

Шаг 7: Программа Python

ПРИМЕЧАНИЕ: Убедитесь, что номер COM-порта и скорость передачи такие же, как в скетче Energia. Вышеупомянутую программу можно скачать отсюда.

Шаг 8: Финал

В зависимости от вашего окружения вы должны начать видеть измеренное расстояние (см) между различными объектами на ЖК-дисплее, когда серводвигатель вращается от 0 до 180 градусов и обратно от 180 до 0 градусов. Программа Python показывает график показаний ультразвукового датчика в реальном времени. /devdocs/user/quickstart.htmlУльтразвуковой датчик расстояния - HC-SR04: https://www.sparkfun.com/products/15569MSP432 LaunchPad: https://www.ti.com/tool/MSP-EXP432P401REducational BoosterPack MKII: https://www.ti.com/tool/BOOSTXL-EDUMKIIS Сервомотор: