Acconeer A111 Pulsradar mit Raspberry Pi integrieren: Praktischer Leitfaden

Einführung

Experimentelle Produkte: SparkX liefert modernste Technologie schnell. Obwohl diese Artikel rigoros getestet werden, werden sie ohne formale Garantien verkauft und Live-Support ist nicht verfügbar.

Benötigen Sie ultrapräzise Distanz-, Geschwindigkeits-, Bewegungs- oder Gestenerkennung, die Ultraschall und Infrarot übertrifft? Lernen Sie den Acconeer A111 kennen – ein kompaktes, gepulstes 60-GHz-Radar-Modul, das High-Performance-Sensing in Ihre Projekte bringt.

Der A111 ist eine Single-Chip-Pulsed-Coherent-Radar-Lösung (PCR) mit integrierten Antennen und einer 50-MHz-SPI-Schnittstelle. Er unterstützt Distanz-, Gesten-, Bewegungs- und Geschwindigkeitserkennung bis zu zwei Metern und kann mehrere Objekte gleichzeitig verfolgen.

Unser Breakout-Board fügt einen 1,8-V-Regler, Spannungspegel-Übersetzung und einen 20-poligen 2×10-Female-Header hinzu, der vollständig mit Raspberry-Pi-GPIO-Headern kompatibel ist.

Benötigte Materialien

Für die Arbeit mit dem A111 müssen Sie eine ARMv7- oder ARM-Cortex-M4-Architektur verwenden, da das aktuelle SDK Closed Source ist und nur diese Plattformen unterstützt. Dieser Leitfaden zeigt, wie Sie den Sensor mit einem Raspberry Pi integrieren – einer Plattform, deren Architektur mit dem SDK kompatibel ist.

Das Breakout-Board bietet einen 20-poligen 2×10-Female-Header, der direkt auf jedes Raspberry-Pi-Modell passt. Falls Sie manuelle Verkabelung bevorzugen, bietet das Board auch Male-Header und typische 9 Male-to-Female-Jumper-Kabel.

Hardware einrichten

Raspbian und SPI

Vorausgesetzt, Sie haben Raspbian bereits auf Ihrem Pi installiert, konsultieren Sie die Raspberry-Pi-Dokumentation für die OS-Installation oder nutzen Sie unser Headless Raspberry Pi Setup Tutorial für einen optimierten Prozess.

SPI auf Ihrem Pi aktivieren – siehe unser SPI on Pi Tutorial für Anleitung.

Der A111 Breakout ist so konzipiert, dass er direkt auf einem Raspberry Pi sitzt. Er belegt nicht alle 40 GPIO-Pins eines Pi B+ (oder neuer), aber der 26-polige 2×13-Header ist vollständig mit jedem Pi-Modell kompatibel.

Zur Installation den 2×13-Header mit der Female-Seite weg vom A111-IC verlöten. Dann den Shield des Breakouts auf den Pi stecken, wobei der Text „Pi Display“ mit dem Display-Header des Pi ausgerichtet wird. Der Sensor sollte nach dem Einstecken nach oben zeigen.

A111 Breakout in einen Raspberry Pi eingesteckt.

Alternativ, falls Sie manuelle Verkabelung bevorzugen, nutzen Sie das folgende Pinout für den Rest dieses Tutorials:

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
EN	GPIO27	13
VCCIO	3,3V	1,17
GND	GND	6, 14, 20, etc.
VIN	5V	2, 4

⚡ Eingangsspannung und Logikpegel: Das Board bietet sowohl VIN als auch VCCIO. VIN versorgt den Sensor mit Strom (bis zu ~80 mA). VCCIO setzt die I/O-Spannung und kann niedriger als VIN sein. Verbinden Sie VIN mit der 5-V-Versorgung des Pi und VCCIO mit 3,3 V; der Pi kann nur 3,3-V-I/O treiben.

SPI auf Ihrem Raspberry Pi aktivieren

Detaillierte Schritte zur Aktivierung von SPI über die Raspberry-Pi-Konfigurationstools finden Sie im SPI on Pi Tutorial.

SDK beziehen

Das Acconeer A111 SDK ist proprietär und unterstützt derzeit nur ARMv7- und Cortex-M4-Plattformen. Zum Download besuchen Sie die Acconeer-Produktseite und suchen den Bereich A1 Software Development Kit. Klicken Sie auf GET SOFTWARE, akzeptieren Sie die Lizenz und fordern Sie die A1 SDK für Linux ARMv7 Version an.

ARMv7 SDK von Acconeer anfordern.

Nach Angabe Ihrer E-Mail erhalten Sie fast sofort einen Download-Link per E-Mail.

SDK per SCP auf den Pi kopieren

Nach dem Download der ZIP-Datei diese auf Ihren Pi übertragen. Unter Windows WinSCP nutzen. Unter macOS oder Linux SCP verwenden:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Hinweis: Ersetzen Sie 192.168.0.100 durch die IP-Adresse oder den Hostnamen Ihres Pi.

SDK entpacken

Auf dem Pi das SDK mit folgenden Befehlen entpacken (unzip ggf. vorher installieren):

unzip acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

In das Verzeichnis a111/evk_service wechseln, um die Beispielsoftware zu bauen.

SDK-Übersicht

Das SDK-Bundle enthält Quellcode, vorkompilierte Bibliotheken, Header-Dateien und Dokumentation. Wichtige Verzeichnisse:

• doc – Doxygen-generierte API-Dokumentation.
• include – Header-Dateien, die die API beschreiben.
• lib – Vorkompilierte statische Archive.
• out – Kompilierte Board- und Beispiel-Binaries.
• rule – Makefile-Regeln für den Bau von Boards und Beispielen.
• source – C-Quelldateien für benutzerdefinierte Boards und Beispiele.
• makefile – Top-Level-Makefile, der Regeln rekursiv aufruft.

Benutzerdefinierte Beispiel- und Board-Dateien hinzufügen

Die Pin-Belegung des SparkFun A111 Breakouts weicht vom SDK-Standard ab. Laden Sie die benutzerdefinierten Dateien aus unserem GitHub-Repository (ZIP) herunter. Entpacken Sie sie in die entsprechenden SDK-Verzeichnisse:

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

Enthaltene Dateien:

• rule/makefile_build_sparkx_detector_distance.inc – Build-Regeln für das Distance-Detector-Beispiel.
• rule/makefile_build_example_*_sparkx – Build-Regeln für SparkX Breakout-Beispiele.
• source/acc_board_rpi_sparkx.c – Board-Definition mit Pin-Verbindungen und Clock-Einstellungen.
• source/sparkx_detector_distance.c – Modifizierter Distance-Detector-Quellcode.

Stellen Sie sicher, dass diese Dateien an denselben relativen Positionen wie im ursprünglichen SDK-ZIP liegen.

Benutzerdefinierte Beispiel-Dateien zum SDK-Regelverzeichnis hinzugefügt.

Test-Sketch bauen und ausführen

Board- und Beispiel-Anwendungen bauen

Mit SDK und benutzerdefinierten Dateien an Ort und Stelle alle Beispiele durch Ausführen von make im Top-Level-Verzeichnis des SDK bauen. Das rekursive Makefile kompiliert die Board-Definition und alle gebündelten Beispiele.

Nach erfolgreichem Build das gewünschte Binary aus dem out-Verzeichnis ausführen, um den A111-Sensor zu starten und die Funktionalität zu validieren.

Für detaillierte Build-Anweisungen und Troubleshooting siehe die SDK-Dokumentation im doc-Ordner.

Viel Spaß beim Hacken mit dem Acconeer A111 auf Ihrem Raspberry Pi!