Prueba del acelerómetro BMA180 con PIC y PyQwt

En este ejemplo se tomarán como base los ejemplos anteriores. Así que, tendremos tres gráficas indicando las aceleraciones en tiempo real con su respectivo valor numérico, pero además, un indicador de interrupción y un termómetro.
Comenzaremos con la breakout board de Sparkfun. Esta placa tiene todos los pines del BMA180 separados y dos capacitores como filtros.

Descripción de los pines

VDD: Alimentación del sensor.
GND: Conexión a tierra.
INT: Salida Digital. Indica si un evento de interrupción ha ocurrido. Lógica positiva.
CS: Entrada digital.Chip select. Corresponde al pin CSB. Cuando este pin esta a 0V, se activa la funcionalidad SPI.
SCK: Entrada digital. Entrada de la señal de reloj.
SDO: Entrada/salida digital. Salida SPI o configuración de la dirección I2C.
SDI: Entrada/salida digital. Entrada SPI o datos seriales I2C.
VIO: Entrada de alimentación digital. Corresponde al pin VDDIO. La interfaz serial con el microcontrolador puede manejar voltajes diferentes que la alimentación del sensor. Por ejemplo, el sensor pude ser alimentado a 2.0V y la interfaz serie puede trabajar a 3.6V.

Prueba del acelerómetro MMA7260 con PIC y PyQwt II

En esta ocasión me basaré en la clase QwtDial para crear algo parecido a un indicador de actitud.
De la guía de usuario de qwt:

“La clase QwtDial proporciona un control de intervalo redondeado.
QwtDial esta diseñado para ser una clase base para los indicadores (dial) como velocímetros, brújulas, relojes:

Un dial contiene una escala y una aguja indicando el valor actual del dual. Dependiendo del Modo uno de ellos es fijo y el otro esta rotando…”
De la descripción anterior podemos sacar la conclusión de que un dial se compone de dos elementos básicos: una escala y una aguja. Estos elementos se dibujan “a mano”, es decir, las líneas que componen el dial, los números, las figuras, los colores. No se puede escoger directamente que indicador queremos, sino que tenemos que dibujarlo. Esto es algo complicado pues hay que tener los conceptos básicos de geometría presentes y dominarlos.
La otra opción es tomar las clases de los ejemplos incluidos y ajustarlas a nuestras necesidades, que es lo que hice en este caso. Copié a un archivo clases.py las clases que necesitaba para el indicador de actitud (el tercer indicador de la imagen anterior) que son:
EnumList: Función que es llamada dentro de las clases necesarias.
AttitudeIndicator: Esta clase dibuja el círculo y las escalas del indicador.
AttitudeIndicatorNeedle: Esta clase dibuja la aguja central, que para el indicador de actitud, es un triangulo rojo.

Cubo 3D con OpenGL, pygame y acelerómetro.

En una ocasión se me ocurrió hacer uso de joystick para manejar un servo y que contará con una interfaz gráfica. Como he estado utilizando mayormente el lenguaje Python, busqué un ejemplo y encontré uno del cual base ese ejemplo, sin embargo no he podido encontrar el ejemplo original. Parece que era Basic Motion Graphics with Python pero su pagina web ya no esta disponible.

En este ejemplo se moverá un cubo 3D de colores, con el acelerómetro. Si el acelerómetro se inclina hacia los costados, el cubo se desplazará hacia la derecha o izquierda, si se inclina al frente o atrás, este rotará hacia el adelante o hacia atrás, si se mueve hacia arriba y hacia bajo, el cubo se moverá hacia arriba y hacia abajo.

En la parte final, se encuentra comentado el código para controlar el cubo con un joystick USB.

Los movimientos registrados por el acelerómetro son enviados a la PC por medio de un microcontrolador. El microcontrolador es un PIC12F510 y el firmware del microcontrolador es el mismo que el de la entrada Prueba del acelerómetro MM7260 con PIC y PyQwt.

Los módulos necesarios son:

-PyOpenGL

-PIL

-PyGame

-Pyserial

 

Código:

Prueba del acelerómetro MMA7260 con PIC y PyQwt

En la entrada anterior  se mostraron las características y el funcionamiento de este sensor. Ahora utilizaré la librería gráfica PyQwt para mostrar las mediciones que serán convertidas de analógico a digital mediante el PIC12F510 y serán transmitidas a una PC a través del estándar RS-232.

PIC12F510

El PIC12F510 es un microcontrolador producido por Microchip Technology. Este chip es de la familia Baseline y sus características mas importantes son:

    Encapsulado de 8 pines.     Oscilador interno de precisión de 4/8 Mhz.     3 canales ADC de 8 bits.     Es un microcontrolador de 8 bits.     Bajo consumo de corriente: 100 mA en modo Sleep.     ICSP.     El rango de voltaje es de 2.2V a  5.5V.     Cuenta con un timer de 8 bits.

Este microcontrolador a pesar de ser de bajo costo, cumple con lo necesario para realizar este ejemplo con sus tres ADC de 8 bits.

La programación de este uControlador fue hecha en CCS y es muy sencilla, se puede dividir en tres pasos: Configuración del microcontrolador, Adquisición de datos y envío de datos a la PC. El programa completo se muestra a continuación:

mainp12510accel.h

El conversor Serial-USB con chip FTDI232

Para comunicar una computadora con un microcontrolador, utilizaba el puerto serie del microcontrolador y un max232, asi obtenia una comuncacion serial sincrona.

Sin embargo, en los ultimos años, los puertos seriales de las PC han ido desapareciendo, y en las computadoras portatiles es practicamente imposible encontrarlos. Por esta razon busqué otras formas de comunicacion entre la PC y el microcontrolador, encontrando que el estandar USB, es el mas utilizado, relativamente facil de implementar y economico.

Existen dos formas de añadir esta funcionalidad a los microcontroladores:

1. Chips convertidores de Serial a USB.
2. Con microcontroladores con el estandar USB integrado.

En esta ocasion elegí el chip de FTDI por que necesitaba una plataforma que me permita un desarrollo rapido de los proyectos, ademas de que lo puedo conseguir en México, es utilizado en muchos proyectos tanto amateurs como profesionales, es barato, y existen muchas variantes de circuitos convertidores ya hechos que se venden comercialmente, como lo es el que esta a la venta en la pagina de Sparkfun.
La placa FTDI Basic Breakout de Sparkfun incluye los pines DTR, RX, TX, CTS y GND del estandar RS232. Se conecta a la computadora por medio de un cable con conector mini USB. El microcontrolador solo necesita los pines RX yTX de la placa, ademas de la conexion a tierra. Una vez hechas todas las conexiones solo hace falta instalar el driver de la pagina de FTDI y listo, las comunicaciones se pueden hacer por medio del Hyper terminal de Windows.