Uso del sensor de radar pulsado A111 con una Raspberry Pi

Introducción

Productos experimentales: Los productos SparkX se producen rápidamente para ofrecerle la tecnología más avanzada a medida que esté disponible. Estos productos se prueban pero no tienen garantías. El soporte técnico en vivo no está disponible para los productos SparkX.

¿Su proyecto requiere detección de distancia, velocidad, movimiento y / o gestos de vanguardia y alta precisión? No estamos hablando de ultrasonidos, ni siquiera de infrarrojos, ¡sino de un radar de 60 GHz! ¡Saluda a nuestro pequeño amigo de radar pulsado, el Acconeer A111!

El A111 es una solución de un solo chip para radar coherente pulsado (PCR):viene completo con antenas y una interfaz SPI capaz de alcanzar velocidades de hasta 50MHz. Las aplicaciones para PCR incluyen detección de distancia, gestos, movimiento y detección de velocidad. El sensor puede monitorear uno o más objetos a distancias de hasta dos metros.

Nuestra placa de conexión para el A111 incluye un regulador de 1.8V, traducción de nivel de voltaje, y rompe todos los pines del sensor de radar pulsado en encabezados compatibles con Raspberry Pi y de 0.1 pulgadas.

Materiales necesarios

Para usar el A111, necesitará un ARMv7 o un ARM Cortex-M4; el SDK de código cerrado actualmente solo admite estas arquitecturas. Este tutorial explicará cómo utilizar el sensor de radar con una Raspberry Pi - una plataforma basada en una arquitectura compatible con el SDK de A111.

El A111 Breakout incluye un cabezal hembra de 2 × 10 de 20 pines , que debería acoplarse a las Raspberry Pi de cualquier generación. Si prefiere conectar manualmente el A111 a su Raspberry Pi, los conectores macho y alrededor de 9 cables macho a hembra deberían funcionar.

Configure el hardware

Raspbian y SPI

Este tutorial asume que ya ha configurado una Raspberry Pi con Raspbian. Para obtener ayuda para instalar el sistema operativo basado en Debian en su Pi, consulte los documentos en Raspberrypi.org. ¡O mejor aún! - Echa un vistazo a nuestro tutorial de configuración Headless Raspberry Pi.

También deberá habilitar SPI en tu Pi. Para obtener ayuda con eso, consulte nuestro tutorial de SPI en Pi.

El A111 Pulsed Radar Breakout está diseñado para colocarse directamente encima de una Raspberry Pi. No abarca los 40 pines (2 × 20) de una Raspberry Pi B + (o posterior), pero el encabezado de 26 pines (2 × 13) debería ser compatible con cualquier Pi.

Suelde el cabezal de 2 × 13 de modo que el lado hembra mire en dirección opuesta al A111 IC de color negro verdoso. Luego, conecta el escudo a una Raspberry Pi asegurándote de que el texto "Pi Display" en la ruptura coincida con el encabezado de la pantalla en tu Pi. El sensor debe mirar hacia arriba después de enchufarlo.

A111 Breakout conectado a una Raspberry Pi.

O, si desea conectar manualmente la ruptura a un Pi, aquí está el pin-out que usaremos en el resto de este tutorial:

Pin de ruptura	Nombre de PIN de Raspberry Pi	Número de PIN de RasPi
CS	SPI0 CS0	24
SCLK	SPI0 SCLK	23
MISO	SPI0 MISO	21
MOSI	SPI0 MOSI	19
INT	GPIO25	22
ES	GPIO27	13
VCCIO	3,3 V	1,17
GND	GND	6, 14, 20, etc.
VIN	5 V	2, 4

⚡ Voltaje de entrada y niveles lógicos: Esta placa rompe los pines "VIN" y "VCCIO". "VIN" debe alimentar el sensor, que puede consumir hasta aproximadamente 80 mA. "VCCIO" establece el voltaje de E / S, que puede ser más bajo que VIN.

Las rupturas de pines de Raspberry Pi, por ejemplo, conectan VIN a 5V y VCCIO a 3.3V , ya que es posible que el bus de 3,3 V de la Raspberry Pi no pueda alimentar completamente el A111, pero el Pi solo puede manejar E / S de 3,3 V .

Habilite SPI en su Raspberry Pi

Obtenga el SDK

El kit de desarrollo de software (SDK) para el A111 está, desafortunadamente, bloqueado detrás de un blob de código cerrado que actualmente solo es compatible con las plataformas Cortex-M4 y ARMv7. Para descargar el SDK, visite la página "Productos" de Acconeer.

Hacia la parte inferior, debajo del " Kit de desarrollo de software A1 ”Es un enlace a OBTENER SOFTWARE ** . Lea la licencia, acepte y luego solicite el A1 SDK para Linux ARMv7 software.

Solicitar el SDK de ARMv7 de Acconeer.

Después de proporcionar su dirección de correo electrónico, debería recibir un correo electrónico con un enlace de descarga casi instantáneamente.

SCP del SDK a su Pi

Una vez descargado, probablemente necesitará transferir el SDK ZIP a su Pi. Para lograr esto, recomendamos SCP. Si está en Windows, WinSCP funciona muy bien para transferir archivos de un dispositivo a otro.

Usando WinSCP para arrastrar y soltar el SDK en el directorio de inicio de su Pi.

Si está en una máquina Mac o Linux, con SCP disponible, puede usar un comando como el siguiente para copiar el archivo ZIP:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Nota: Asegúrese de reemplazar " 192.168.0.100 "Con la dirección de su Pi o el nombre del host local.

Descomprima el SDK

Una vez cargado, puede usar la terminal para descomprimir el SDK usando los siguientes comandos (se incluyen comandos para instalar descomprimir):

descomprima acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

Nota: Asegúrese de reemplazar el nombre del archivo ZIP acconeer con el de su versión descargada del SDK.

Luego, vaya a " a111 / evk_service /… ”Para preparar la construcción del software de ejemplo.

Descripción general del SDK

El SDK A111 incluye código fuente, bibliotecas archivadas, archivos de inclusión y documentación para usar el sensor de radar pulsado A111. A continuación, se ofrece una descripción general rápida de lo que se incluye con el SDK:

• doc - Documentación generada por Doxygen para la API A111 y el código fuente.
• incluir - Archivos de encabezado y API que describen cómo interactuar con las bibliotecas A111 precompiladas.
• lib - Archivos estáticos A111 precompilados. La API para estos archivos se proporciona en el directorio "incluir".
• fuera - Tablero compilado y objeto de ejemplo y archivos ejecutables.
• regla - Reglas recursivas de Makefile para archivos de tablero y de ejemplo.
• fuente - Archivos fuente C para placas personalizadas y aplicaciones de ejemplo.
• Makefile - Makefile de nivel superior. Llama a archivos de forma recursiva en el directorio de "reglas" para crear archivos de ejemplo y de tablero.

Adición de archivos de tablero y ejemplos personalizados

Los pines predeterminados del SparkFun A111 Breakout no funcionarán con los de los ejemplos del SDK. Para crear y ejecutar un ejemplo con esta placa, tenemos una definición de placa de ejemplo, crear scripts y aplicaciones de ejemplo. Haga clic en el botón de abajo para descargar estos archivos del repositorio de GitHub:

Si copia este archivo ZIP en su directorio de inicio, este comando lo descomprimirá en el directorio correcto (asumiendo que su SDK se descomprimió en:" ~ / a111 / evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c ”.

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

SparkX ZIP incluye estos archivos, que deben extraerse a sus directorios SDK correspondientes:

• rule / makefile_build_sparkx_detector_distance.inc - Crear reglas / Makefile para el archivo fuente sparkx_detector_distance.c.
• regla / makefile_build_example \ _ \ * \ _ sparkx - Crear reglas / Makefile para los archivos de ejemplo de sparkx-breakout.
• source / acc_board_rpi_sparkx.c - Definiciones de la placa:conexiones de pines, frecuencia de reloj, etc. para el SparkX A111 Breakout.
• source / sparkx_detector_distance.c - Archivo fuente del detector de distancia modificado.

Una vez descargados, estos archivos deben extraerse en el lugar similar del archivo ZIP original.

Ejemplo de archivos de ejemplo de SparkX agregados al directorio "rule". (¡No olvide también los archivos del directorio "fuente"!

Cree y ejecute el croquis de prueba

Creación de la placa y aplicaciones de ejemplo

Una vez cargado en su Pi, la ejecución del archivo make, y sus dependencias recursivas, debería generar todos los ejemplos que puede usar con el A111. Para crear todos los archivos de placa y de ejemplo, navegue hasta el directorio de nivel superior del SDK y escriba make

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