Verwenden des gepulsten Radarsensors A111 mit einem Raspberry Pi

Einführung

Experimentelle Produkte: SparkX-Produkte werden schnell produziert, um Ihnen die modernste Technologie bereitzustellen, sobald sie verfügbar ist. Diese Produkte sind getestet, aber ohne Garantie. Technischer Live-Support ist für SparkX-Produkte nicht verfügbar.

Erfordert Ihr Projekt hochpräzise, ​​hochmoderne Entfernungs-, Geschwindigkeits-, Bewegungs- und/oder Gestenerkennung? Wir sprechen hier nicht von Ultraschall oder gar Infrarot, sondern von 60 GHz Radar! Begrüßen Sie unseren kleinen, gepulsten Radarfreund Acconeer A111!

Der A111 ist eine Single-Chip-Lösung für gepulstes kohärentes Radar (PCR) – er wird komplett mit Antennen und einer SPI-Schnittstelle mit Geschwindigkeiten von bis zu 50 MHz geliefert. Zu den Anwendungen für die PCR gehören Entfernungsmessung, Gesten-, Bewegungs- und Geschwindigkeitserkennung. Der Sensor kann ein oder mehrere Objekte auf Entfernungen von bis zu zwei Metern überwachen.

Unser Breakout-Board für den A111 enthält einen 1,8-V-Regler, eine Spannungspegelumsetzung und löst alle Pins des gepulsten Radarsensors sowohl auf 0,1-Zoll- als auch auf Raspberry Pi-freundliche Stiftleisten aus.

Erforderliche Materialien

Um den A111 zu verwenden, benötigen Sie entweder einen ARMv7 oder einen ARM Cortex-M4 – das Closed-Source-SDK unterstützt derzeit nur diese Architekturen. In dieser Anleitung wird erklärt, wie der Radarsensor mit einem Raspberry Pi . verwendet wird – eine Plattform basierend auf einer Architektur, die vom SDK des A111 unterstützt wird.

Der A111 Breakout enthält eine 20-polige, 2 × 10-Buchse , die zu Raspberry Pis jeder Generation passen sollte. Wenn Sie den A111 lieber manuell mit Ihrem Raspberry Pi verbinden möchten, sollten Steckerleisten und etwa 9 Stecker-zu-Buchse-Drähte den Zweck erfüllen.

Hardware einrichten

Raspbian und SPI

Dieses Tutorial geht davon aus, dass Sie bereits einen Raspberry Pi mit Raspbian eingerichtet haben. Hilfe bei der Installation des Debian-basierten Betriebssystems auf Ihrem Pi finden Sie in der Dokumentation auf Raspberrypi.org. Oder noch besser! — Sehen Sie sich unser Tutorial zur Einrichtung des kopflosen Raspberry Pi an.

Außerdem müssen Sie SPI aktivieren auf deinem Pi. Hilfe dazu finden Sie in unserer SPI-auf-Pi-Anleitung.

Der A111 Pulsed Radar Breakout wurde entwickelt, um direkt auf einem Raspberry Pi zu sitzen. Es umfasst nicht alle 40 (2×20) Pins eines Raspberry Pi B+ (oder höher), aber der 26-Pin – 2×13 – Header sollte mit jedem Pi kompatibel sein.

Löten Sie den 2×13-Header so, dass die weibliche Seite vom grünlich-schwarzen A111-IC weg zeigt. Verbinden Sie dann die Abschirmung mit einem Raspberry Pi und stellen Sie sicher, dass der Text "Pi Display" auf dem Breakout mit dem Display-Header auf Ihrem Pi übereinstimmt. Der Sensor sollte nach dem Einstecken nach oben zeigen.

A111 Breakout an einen Raspberry Pi angeschlossen.

Oder, wenn Sie den Breakout manuell mit einem Pi verbinden möchten, hier ist die Pinbelegung, die wir im Rest dieses Tutorials verwenden werden:

Breakout-Pin	Raspberry Pi Pin-Name	RasPi-Pin-Nummer
CS	SPI0 CS0	24
SCLK	SPI0-SCLK	23
MISO	SPI0 MISO	21
MOSI	SPI0 MOSI	19
INT	GPIO25	22
DE	GPIO27	13
VCCIO	3,3 V	1,17
GND	GND	6, 14, 20 usw.
FIN	5V	2, 4

⚡ Eingangsspannung und Logikpegel: Diese Platine bricht sowohl die Pins „VIN“ als auch „VCCIO“ aus. „VIN“ sollte den Sensor mit Strom versorgen, der bis zu etwa 80 mA verbrauchen kann. „VCCIO“ legt die E/A-Spannung fest, die niedriger als VIN sein kann.

Die Raspberry Pi-Pin-Breakouts verbinden beispielsweise VIN mit 5 V und VCCIO auf 3,3 V , da der 3,3-V-Bus des Raspberry Pi den A111 möglicherweise nicht vollständig mit Strom versorgen kann, der Pi jedoch nur 3,3-V-E/A verarbeiten kann .

Aktivieren Sie SPI auf Ihrem Raspberry Pi

Laden Sie das SDK herunter

Das Software Development Kit (SDK) für den A111 ist leider hinter einem Closed-Source-Blob eingeschlossen, der derzeit nur die Plattformen Cortex-M4 und ARMv7 unterstützt. Um das SDK herunterzuladen, besuchen Sie die Seite "Produkte" von Acconeer.

Unten unter dem "A1 Software Development Kit ”-Header ist ein Link zu SOFTWARE ERHALTEN** . Lies dir die Lizenz durch, stimme zu und fordere dann das A1 SDK für Linux ARMv7 an Software.

Anfordern des ARMv7 SDK von Acconeer.

Nachdem Sie Ihre E-Mail-Adresse angegeben haben, sollten Sie fast sofort eine E-Mail mit einem Download-Link erhalten.

SCP das SDK auf Ihren Pi

Nach dem Herunterladen müssen Sie wahrscheinlich das ZIP-SDK auf Ihren Pi übertragen. Um dies zu erreichen, empfehlen wir SCP. Unter Windows eignet sich WinSCP sehr gut zum Übertragen von Dateien von einem Gerät auf ein anderes.

Verwenden Sie WinSCP, um das SDK per Drag-and-Drop in das Home-Verzeichnis Ihres Pi zu ziehen.

Wenn Sie auf einem Mac- oder Linux-Computer mit verfügbarem SCP arbeiten, können Sie einen Befehl wie den folgenden verwenden, um die ZIP-Datei zu kopieren:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass Sie "192.168.0.100 . ersetzen “ mit der Adresse Ihres Pi oder dem localhost-Namen.

Entpacken Sie das SDK

Nach dem Hochladen können Sie das SDK mit dem Terminal mit den folgenden Befehlen entpacken (enthalten sind Befehle zum Installieren von unzip):

entpacken acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

Hinweis: Stellen Sie sicher, dass Sie den acconeer ZIP-Dateinamen durch den Ihrer heruntergeladenen SDK-Version ersetzen.

Dann cd zu "a111/evk_service/… ”-Verzeichnis, um die Erstellung der Beispielsoftware vorzubereiten.

SDK-Übersicht

Das A111 SDK enthält Quellcode, archivierte Bibliotheken, Include-Dateien und Dokumentation zur Verwendung des A111 gepulsten Radarsensors. Hier ist ein kurzer Überblick über den Lieferumfang des SDK:

• doc – Von Doxygen generierte Dokumentation für die A111-API und den Quellcode.
• einschließen – Header- und API-Dateien, die die Interaktion mit den vorkompilierten A111-Bibliotheken beschreiben.
• lib – Vorkompilierte statische A111-Archive. API für diese Dateien werden im Verzeichnis "include" bereitgestellt.
• aus – Kompiliertes Board und Beispielobjekt und ausführbare Dateien.
• Regel – Rekursive Makefile-Regeln für Board- und Beispieldateien.
• Quelle – C-Quelldateien für benutzerdefinierte Boards und Beispielanwendungen.
• makefile – Makefile der obersten Ebene. Ruft rekursiv Dateien im Verzeichnis „rule“ auf, um Beispiel- und Board-Dateien zu erstellen.

Hinzufügen von benutzerdefinierten Beispiel- und Board-Dateien

Die Standard-Pins des SparkFun A111 Breakout funktionieren nicht mit denen der SDK-Beispiele. Um ein Beispiel mit diesem Board zu erstellen und auszuführen, haben wir eine Beispiel-Board-Definition, Make-Skripte und Beispielanwendungen. Klicken Sie auf die Schaltfläche unten, um diese Dateien aus dem GitHub-Repository herunterzuladen:

Wenn Sie diese ZIP-Datei in Ihr Home-Verzeichnis kopieren, wird sie mit diesem Befehl in das richtige Verzeichnis entpackt (vorausgesetzt, Ihr SDK wurde entpackt nach:„~/a111/evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c ”.

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

Das SparkX-ZIP enthält diese Dateien, die in die entsprechenden SDK-Verzeichnisse extrahiert werden sollten:

• rule/makefile_build_sparkx_detector_distance.inc – Build Rules/Makefile für die sparkx_detector_distance.c Quelldatei.
• rule/makefile_build_example\_\*\_sparkx – Erstellen Sie Regeln/Makefile für die Sparkx-Breakout-Beispieldateien.
• source/acc_board_rpi_sparkx.c – Platinendefinitionen – Pinbelegung, Taktfrequenz usw. für den SparkX A111 Breakout.
• source/sparkx_detector_distance.c – Quelldatei des Distanzdetektors geändert.

Nach dem Herunterladen sollten diese Dateien an die gleiche Stelle in der Original-ZIP-Datei extrahiert werden.

Beispiel für SparkX-Beispieldateien, die dem Verzeichnis "rule" hinzugefügt wurden. (Vergiss auch nicht die „Quell“-Verzeichnisdateien!

Erstellen und Ausführen der Testskizze

Aufbau des Boards und Beispielanwendungen

Nach dem Hochladen auf Ihren Pi sollten durch Ausführen der Make-Datei – und ihrer rekursiven Abhängigkeiten – alle Beispiele erstellt werden, die Sie mit dem A111 verwenden können. Um alle Board- und Beispieldateien zu erstellen, navigieren Sie zum obersten Verzeichnis des SDK und geben Sie make ein

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Verwenden des gepulsten Radarsensors A111 mit einem Raspberry Pi