Usando o sensor de radar pulsado A111 com um Raspberry Pi

Introdução

Produtos Experimentais: Os produtos SparkX são produzidos rapidamente para trazer a você a tecnologia mais avançada à medida que se torna disponível. Esses produtos são testados, mas não vêm sem garantias. O suporte técnico ao vivo não está disponível para produtos SparkX.
Seu projeto requer alta precisão, detecção de distância, velocidade, movimento e / ou gesto de ponta? Não estamos falando de ultrassom, nem mesmo infravermelho, mas de radar de 60 GHz! Diga olá ao nosso pequeno amigo radar pulsante, o Acconeer A111!



O A111 é uma solução de chip único para radar coerente de pulso (PCR) - ele vem completo com antenas e uma interface SPI capaz de atingir velocidades de até 50 MHz. As aplicações para PCR incluem detecção de distância, gesto, movimento e detecção de velocidade. O sensor pode monitorar um ou mais objetos a distâncias de até dois metros.

Nossa placa de breakout para o A111 inclui um regulador de 1,8 V, translação de nível de voltagem e quebra todos os pinos do sensor de radar pulsado em cabeçotes de 0,1 polegada e Raspberry Pi.

Materiais necessários

Para usar o A111, você precisará de um ARMv7 ou um ARM Cortex-M4 - o SDK de código fechado atualmente só oferece suporte a essas arquiteturas. Este tutorial explicará como usar o sensor de radar com um Raspberry Pi - uma plataforma baseada em uma arquitetura suportada pelo SDK do A111.

O Breakout A111 inclui um cabeçalho fêmea de 20 pinos, 2 × 10 , que deve acasalar com Raspberry Pi de qualquer geração. Se você preferir conectar manualmente o A111 ao seu Raspberry Pi, conectores machos e cerca de 9 cabos macho para fêmea devem resolver o problema.

Configure o Hardware

Raspbian e SPI

Este tutorial pressupõe que você já configurou um Raspberry Pi com Raspbian. Para obter ajuda na instalação do sistema operacional baseado em Debian em seu Pi, verifique os documentos em Raspberrypi.org. Ou - melhor ainda! - confira nosso tutorial Headless Raspberry Pi Setup.

Você também precisará ativar o SPI no seu Pi. Para obter ajuda com isso, confira nosso tutorial SPI on Pi.

O A111 Pulsed Radar Breakout foi projetado para ficar diretamente em cima de um Raspberry Pi. Ele não abrange todos os 40 (2 × 20) pinos de um Raspberry Pi B + (ou posterior), mas o cabeçalho de 26 pinos - 2 × 13 - deve ser compatível com qualquer Pi.

Solde o cabeçalho 2 × 13 de forma que o lado feminino fique de costas para o IC A111 preto-esverdeado. Em seguida, conecte o escudo a um Raspberry Pi garantindo que o texto “Pi Display” no breakout corresponda ao cabeçalho do display no seu Pi. O sensor deve estar voltado para cima após conectá-lo.

A111 Breakout conectado a um Raspberry Pi.

Ou, se você quiser conectar manualmente o breakout a um Pi, aqui está o pin-out que usaremos no restante deste tutorial:

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

⚡ Tensão de entrada e níveis lógicos: Esta placa quebra os pinos “VIN” e “VCCIO”. “VIN” deve alimentar o sensor, que pode consumir até cerca de 80mA. “VCCIO” define a tensão de E / S, que pode ser inferior a VIN.

Os separadores de pinos Raspberry Pi, por exemplo, conectam VIN a 5V e VCCIO para 3,3 V , já que o barramento de 3,3 V do Raspberry Pi pode não ser capaz de alimentar totalmente o A111, mas o Pi só pode lidar com E / S de 3,3 V .

Habilite o SPI em seu Raspberry Pi

Obtenha o SDK

O kit de desenvolvimento de software (SDK) para o A111 está, infelizmente, bloqueado por trás de um blob de código fechado que atualmente suporta apenas plataformas Cortex-M4 e ARMv7. Para baixar o SDK, visite a página “Produtos” da Acconeer.

Na parte inferior, sob o “ Kit de desenvolvimento de software A1 ”Cabeçalho é um link para OBTER SOFTWARE ** . Leia a licença, concorde e solicite o A1 SDK para Linux ARMv7 Programas.

Solicitação do ARMv7 SDK da Acconeer.

Depois de fornecer seu endereço de e-mail, você deverá receber um e-mail com o link de download quase que instantaneamente.

SCP o SDK para seu Pi

Depois de fazer o download, você provavelmente precisará transferir o SDK compactado em ZIP para o seu Pi. Para conseguir isso, recomendamos o SCP. Se você estiver no Windows, o WinSCP funciona muito bem para transferir arquivos de um dispositivo para outro.





Usando o WinSCP para arrastar e soltar o SDK no diretório inicial do seu Pi.

Se você estiver em uma máquina Mac ou Linux, com SCP disponível, você pode usar um comando como o abaixo para copiar o arquivo ZIP:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~
Nota: Certifique-se de substituir “ 192.168.0.100 ”Com o endereço do seu Pi ou nome de host local.

Descompacte o SDK

Depois de carregado, você pode usar o terminal para descompactar o SDK usando os seguintes comandos (estão incluídos os comandos para instalar descompactar):

descompacte acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111
Nota: Certifique-se de substituir o nome do arquivo ZIP do acconeer pelo de sua versão baixada do SDK.
Em seguida, vá para “ a111 / evk_service /… ”Para preparar a construção do software de exemplo.

Visão geral do SDK

O SDK do A111 inclui código-fonte, bibliotecas arquivadas, arquivos de inclusão e documentação para usar o sensor de radar pulsado A111. Esta é uma visão geral rápida do que está incluído no SDK:

• doc - Documentação gerada por Doxygen para a API A111 e código-fonte.
• incluir - Arquivos de cabeçalho e API que descrevem como interagir com as bibliotecas A111 pré-compiladas.
• lib - Arquivos estáticos A111 pré-compilados. A API para esses arquivos é fornecida no diretório “incluir”.
• fora - Compilado placa e objeto de exemplo e arquivos executáveis.
• regra - Regras de Makefile recursivas para arquivos de placa e de exemplo.
• fonte - Arquivos de origem C para placas personalizadas e aplicativos de exemplo.
• makefile - Makefile de nível superior. Chama arquivos recursivamente no diretório "regra" para construir arquivos de exemplo e de placa.

Adicionando exemplos personalizados e arquivos de placa

Os pinos padrão do Breakout SparkFun A111 não funcionarão com aqueles dos exemplos do SDK. Para construir e executar um exemplo com esta placa, temos uma definição de placa de exemplo, fazer scripts e aplicativos de exemplo. Clique no botão abaixo para baixar esses arquivos do repositório GitHub:

Se você copiar este arquivo ZIP para seu diretório inicial, este comando irá descompactá-lo para o diretório correto (assumindo que seu SDK foi descompactado para:“ ~ / a111 / evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c ”.

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

O SparkX ZIP inclui esses arquivos, que devem ser extraídos para seus diretórios SDK correspondentes:

• regra / makefile_build_sparkx_detector_distance.inc - Construir regras / Makefile para o arquivo de origem sparkx_detector_distance.c.
• regra / makefile_build_example \ _ \ * \ _ sparkx - Construir regras / Makefile para os arquivos de exemplo sparkx-breakout.
• source / acc_board_rpi_sparkx.c - Definições de placa - conexões de pinos, frequência de clock, etc, para o SparkX A111 Breakout.
• source / sparkx_detector_distance.c - Arquivo fonte do detector de distância modificado.

Depois de baixados, esses arquivos devem ser extraídos para o local semelhante no arquivo ZIP original.

Exemplo de arquivos de exemplo SparkX adicionados ao diretório “regra”. (Não se esqueça dos arquivos do diretório “fonte” também!

Crie e execute o esboço de teste

Construindo a placa e exemplos de aplicativos

Uma vez carregado em seu Pi, a execução do arquivo make - e suas dependências recursivas - deve construir todos os exemplos que você pode usar com o A111. Para construir todos os arquivos de placa e exemplo, navegue até o diretório de nível superior do SDK e digite make





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