【Follow me第二季第1期】任务4：制作不倒翁——展示不倒翁运动过程中的不同灯光效果
<p>大家好，我是郑工，尘世间一个迷途小工程师。</p><p> </p>
<p>我们赶紧把任务4完成了，制作一个不倒翁，之前我在路边捡到一个木头，如下：</p>
<p> </p>
<p>我们来搞个不倒翁吧，电子上没办法整活，我们来整个木工活</p>
<p> </p>
<p>经过我一堆磨切敲打，终于把木头弄成下面这个形状了</p>
<p>（请忽略木头上那条裂纹，搞了一天，木头裂了，人都要炸了，最后用了些电工胶粘在一起了，我们是电子论坛，这是可以接收的，以后有机会得搞个车床才行）</p>
<p> </p>
<p>再打上木蜡油上去，经过晾晒，这个底座就可以用了</p>
<p> </p>
<p> </p>
<p>好了，木工活搞完了，我们继续来搞我们些原理分析吧。</p>
<p> </p>
<p>CPX的板子上，自带了一个lis3dh，这个芯片是ST生产的三轴线性加速度传感器，具有超低功耗，1到5.3k输出速率，提供±2g/±4g/±8g/±16g的动态用户可选全量程，好用的芯片</p>
<p> </p>
<p>首先是初始化，因为两个管脚就是芯片的I2C管脚，在board库里面有定义board.ACCELEROMETER_SCL, board.ACCELEROMETER_SDA，所以初始化比较简单，代码如下：</p>
<pre>
<code class="language-python">import board
import busio
import adafruit_lis3dh
i2c = busio.I2C(board.ACCELEROMETER_SCL, board.ACCELEROMETER_SDA)
lis3dh = adafruit_lis3dh.LIS3DH_I2C(i2c, address=0x19)
# Set range of accelerometer (can be RANGE_2_G, RANGE_4_G, RANGE_8_G or RANGE_16_G).
lis3dh.range = adafruit_lis3dh.RANGE_2_G</code></pre>
<p>然后读取三轴加速度的值，只需要通过函数：</p>
<p>ax, ay, az = [<br />
value / adafruit_lis3dh.STANDARD_GRAVITY for value in lis3dh.acceleration<br />
]</p>
<p>因为读取出来是重力加速度，所以需要除以重力加速度</p>
<p> </p>
<p>然后计算俯仰角跟横滚角：</p>
<p># 计算俯仰角<br />
pitch = math.atan2(ay, math.sqrt(ax*ax + az*az)) * 180 / math.pi;<br />
# 计算横滚角<br />
roll = math.atan2(ax, math.sqrt(ay*ay + az*az)) * 180 / math.pi;</p>
<p> </p>
<p>俯仰角就是物体前后倾斜的角度，横滚角就是物体横向翻滚的角度。</p>
<p> </p>
<p>这里我做了个逻辑判断，如果两个角度都小于5度，则表示没有倾斜，如果倾斜之后，则用 (俯仰角/横滚角) 计算比例，再用arctan函数计算对应的角度，再转换成数值，对应到10个灯珠上。函数表现如下，基本能实现线路板倾斜，对应的灯珠能亮起来红灯。</p>
<pre>
<code class="language-python">if abs(pitch) < 5 and abs(roll) < 5: # 倾斜角度小于5度，认为水平，显示绿灯
pixels.fill((0, 15, 0))
pixels.show()
else:
if roll == 0: # 防止roll等于0的错误
roll = 1
arc = math.atan(pitch/roll)* 180 / math.pi
num = ((arc + 90) / 180) * 4.7
if roll > 0:
fill_led(int(num))
else:
fill_led(int(num + 5))</code></pre>
<p> </p>
页:
[1]