Использование импульсного радиолокационного датчика A111 с Raspberry Pi

Введение

Экспериментальные продукты: Продукты SparkX производятся быстро, чтобы предлагать вам самые передовые технологии по мере их появления. Эти продукты протестированы, но не имеют никаких гарантий. Живая техническая поддержка недоступна для продуктов SparkX.

Ваш проект требует высокоточного, ультрасовременного распознавания расстояния, скорости, движения и / или жестов? Мы говорим не об ультразвуковом или даже инфракрасном диапазоне, а о радаре с частотой 60 ГГц! Поздоровайтесь с нашим крошечным другом пульсирующего радара Acconeer A111!

A111 - это однокристальное решение для импульсного когерентного радара (PCR) - оно поставляется в комплекте с антеннами и интерфейсом SPI, способным работать на частоте до 50 МГц. Приложения для ПЦР включают определение расстояния, жестов, движения и скорости. Датчик может отслеживать один или несколько объектов на расстоянии до двух метров.

Наша коммутационная плата для A111 включает в себя стабилизатор 1,8 В, преобразователь уровня напряжения и обеспечивает выход из всех контактов импульсного радарного датчика как для 0,1-дюймовых разъемов, так и для разъемов, подходящих для Raspberry Pi.

Необходимые материалы

Для использования A111 вам понадобится ARMv7 или ARM Cortex-M4 - SDK с закрытым исходным кодом в настоящее время поддерживает только эти архитектуры. В этом руководстве объясняется, как использовать датчик радара с Raspberry Pi . - платформа, основанная на архитектуре, поддерживаемой SDK A111.

Разъем A111 Breakout включает 20-контактный разъем типа "мама" 2 × 10 , который должен соответствовать Raspberry Pi любого поколения. Если вы предпочитаете вручную подключить A111 к Raspberry Pi, подойдут штекерные разъемы и около 9 проводов между штекером и гнездом.

Настройте оборудование

Распбиан и SPI

В этом руководстве предполагается, что вы уже настроили Raspberry Pi с Raspbian. Чтобы получить помощь по установке ОС на основе Debian на Pi, ознакомьтесь с документацией на Raspberrypi.org. Или - еще лучше! - ознакомьтесь с нашим руководством по настройке Headless Raspberry Pi.

Вам также потребуется включить SPI . на вашем Пи. Чтобы получить помощь, ознакомьтесь с нашим руководством по SPI on Pi.

Pulsed Radar Breakout A111 разработан для установки непосредственно на Raspberry Pi. Он не охватывает все 40 (2 × 20) контактов Raspberry Pi B + (или новее), но 26-контактный разъем - 2 × 13 - должен быть совместим с любым Pi.

Припаяйте разъем 2 × 13 так, чтобы охватывающая сторона была обращена в сторону от зеленовато-черной микросхемы A111. Затем подключите экран к Raspberry Pi, убедившись, что текст «Pi Display» на разрыве совпадает с заголовком дисплея на вашем Pi. После подключения датчик должен быть направлен вверх.

A111 Breakout, подключенный к Raspberry Pi.

Или, если вы хотите вручную подключить разъем к Pi, вот схему контактов, которую мы будем использовать в оставшейся части этого руководства:

Контактный штифт	Имя пина Raspberry Pi	Пин-код RasPi
CS	SPI0 CS0	24
SCLK	SPI0 SCLK	23
MISO	SPI0 MISO	21
MOSI	SPI0 MOSI	19
ИНТ	GPIO25	22
EN	GPIO27	13
VCCIO	3,3 В	1,17
GND	GND	6, 14, 20 и т. д.
VIN	5 В	2, 4

⚡ Входное напряжение и логические уровни: На этой плате есть контакты «VIN» и «VCCIO». «VIN» должен питать датчик, который может потреблять до 80 мА. «VCCIO» устанавливает напряжение ввода / вывода, которое может быть ниже VIN.

Разъемы контактов Raspberry Pi, например, подключают VIN к 5 В . и VCCIO до 3,3 В , поскольку шина 3,3 В Raspberry Pi не может полностью обеспечивать питание A111, но Pi может обрабатывать только ввод / вывод 3,3 В .

Включите SPI на Raspberry Pi

Получить SDK

Комплект разработки программного обеспечения (SDK) для A111, к сожалению, заблокирован за закрытым исходным кодом blob, который в настоящее время поддерживает только платформы Cortex-M4 и ARMv7. Чтобы загрузить SDK, посетите страницу «Продукты» Acconeer.

Внизу, в разделе « Комплект разработчика программного обеспечения A1 . »- это ссылка на ПОЛУЧИТЬ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ** . Прочтите лицензию, согласитесь, а затем запросите A1 SDK для Linux ARMv7 . программное обеспечение.

Запрос ARMv7 SDK у Acconeer.

После того, как вы укажете свой адрес электронной почты, вы должны почти мгновенно получить электронное письмо со ссылкой для скачивания.

Подключите SDK к своему Pi

После загрузки вам, вероятно, потребуется перенести SDK в формате ZIP на свой Pi. Для этого мы рекомендуем SCP. Если вы работаете в Windows, WinSCP очень хорошо работает для передачи файлов с одного устройства на другое.

Использование WinSCP для перетаскивания SDK в домашний каталог вашего Pi.

Если у вас Mac или Linux и доступен SCP, вы можете использовать команду, подобную приведенной ниже, для копирования ZIP-файла:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Примечание. Убедитесь, что вы заменили « 192.168.0.100 . »С адресом вашего Pi или именем локального хоста.

Разархивируйте SDK

После загрузки вы можете использовать терминал для распаковки SDK с помощью следующих команд (включая команды для установки распаковки):

разархивируйте acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

Примечание. Убедитесь, что вы заменили имя ZIP-файла Acconeer именем загруженной версии SDK.

Затем перейдите к « a111 / evk_service /… », Чтобы подготовиться к созданию примера программного обеспечения.

Обзор SDK

SDK A111 включает исходный код, архивные библиотеки, включаемые файлы и документацию по использованию импульсного радарного датчика A111. Вот краткий обзор того, что входит в SDK:

• документ - Созданная Doxygen документация для API A111 и исходного кода.
• включить - Заголовочные файлы и файлы API, описывающие, как взаимодействовать с предварительно скомпилированными библиотеками A111.
• библиотека - Предварительно скомпилированные статические архивы A111. API для этих файлов предоставляется в каталоге «include».
• из - Скомпилированная плата и пример объекта и исполняемых файлов.
• правило - Рекурсивные правила Makefile для файлов доски и примеров.
• источник - Исходные файлы C для пользовательских плат и примеров приложений.
• makefile - Makefile верхнего уровня. Рекурсивно вызывает файлы в каталоге «rule» для создания файлов примеров и досок.

Добавление пользовательских примеров и файлов платы

Контакты по умолчанию SparkFun A111 Breakout не будут работать с выводами из примеров SDK. Чтобы построить и запустить пример с этой платой, у нас есть пример определения платы, сценарии создания и примеры приложений. Нажмите кнопку ниже, чтобы загрузить эти файлы из репозитория GitHub:

Если вы скопируете этот ZIP-файл в свой домашний каталог, эта команда распакует его в нужный каталог (при условии, что ваш SDK был распакован в:« ~ / a111 / evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c ».

разархивируйте sparkx-a111-source.zip -d a111 / evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c

SparkX ZIP включает следующие файлы, которые следует извлечь в соответствующие каталоги SDK:

• rule / makefile_build_sparkx_detector_distance.inc - Правила сборки / Makefile для исходного файла sparkx_detector_distance.c.
• rule / makefile_build_example \ _ \ * \ _ sparkx - Правила сборки / Makefile для файлов примеров Sparkx-Breakout.
• source / acc_board_rpi_sparkx.c - Определения плат - соединения контактов, тактовая частота и т. Д. Для SparkX A111 Breakout.
• source / sparkx_detector_distance.c - Изменен исходный файл детектора расстояния.

После загрузки эти файлы должны быть извлечены в то же место в исходном ZIP-файле.

Пример файлов примеров SparkX, добавленных в каталог «rule». (Не забывайте также файлы исходного каталога!

Создайте и запустите тестовый эскиз

Создание доски и примеры приложений

После загрузки на ваш Pi выполнение make-файла - и его рекурсивных зависимостей - должно собрать все примеры, которые вы можете использовать с A111. Чтобы собрать все файлы досок и примеров, перейдите в каталог верхнего уровня SDK и введите make

Подробнее… ..

Использование импульсного радиолокационного датчика A111 с Raspberry Pi