電子水平儀開源分享

描述

該項(xiàng)目使用 MPU6050 運(yùn)動(dòng)傳感器作為水平儀，使用一些 RGB LED 來指示水平偏移。真正的樂趣在于添加了“運(yùn)動(dòng)手勢(shì)”檢測(cè)功能，可以讓水平儀在任意坡度上重新調(diào)平。這便成為Spirit Level所針對(duì)的'Null'級(jí)別。這使您可以檢查不同的表面是否處于相同的坡度，而不是簡單地水平。

這是一個(gè)基于StrawberryString 硬件配置和 SweetMaker 框架的SweetMaker StrawberryString項(xiàng)目。

液位檢測(cè)

SweetMaker MotionSensor庫提供傳感器和水平儀的當(dāng)前方向，從而可以確定 x 和 y 方向的傾斜度。它還允許提供偏移量，從而允許使用更準(zhǔn)確的“零”位置。隨著傳感器移動(dòng)，讀取 x 和 y 傾斜并用于指示當(dāng)前方向。

MotionSensor 包括正確校準(zhǔn) MPU6050 的例程，這對(duì)于準(zhǔn)確操作至關(guān)重要。這些由 StrawberryString 庫存儲(chǔ)在 EEPROM 中，以供下次啟動(dòng)時(shí)使用。

液位指示

RGB LED 用于通過以下方式指示當(dāng)前電平。其中四個(gè) LED 以兩對(duì)排列，指示 X 和 Y 方向的傾斜度。

當(dāng)近似水平時(shí)，LED 色調(diào)會(huì)聚在綠色上，但隨著傾斜度的增加，色調(diào)與傾斜度成比例變化，每對(duì)中的一個(gè)增加，一個(gè)減少。這給出了使用色調(diào)的視覺指示。

當(dāng)水平時(shí)，LED 上的 LED 亮度相同。隨著傾斜度的增加，亮度迅速變化，每對(duì)中的一個(gè)增加，一個(gè)減少。這給出了使用亮度的視覺指示。

當(dāng)精確調(diào)平時(shí)，LED 變?yōu)榉奂t色。當(dāng)您找到目標(biāo)斜率時(shí)，這會(huì)給出非常清晰的指示。

重新調(diào)平

大多數(shù)水平儀適用于水平或垂直表面。通過使用它的重新調(diào)平功能，該水平儀可以適用于任意斜坡。當(dāng)水平儀來回?cái)[動(dòng)時(shí)，它會(huì)觸發(fā)重新調(diào)平程序，該程序?qū)?dāng)前斜率作為目標(biāo)斜率。然后它繼續(xù)操作測(cè)量這個(gè)新的目標(biāo)斜率。

重新調(diào)平手勢(shì)檢測(cè)

重新調(diào)平請(qǐng)求手勢(shì)是通過以下步驟從關(guān)卡的角速度中檢測(cè)到的：

• 從低速開始

• 上升到高速

• 下降到低速

• 重回高速

• 下降到低速

• 2000ms內(nèi)完成

MotionSensor 提供樣本之間的旋轉(zhuǎn)增量，從而可以指示旋轉(zhuǎn)速度。通過實(shí)驗(yàn)選擇低速和高速的閾值。使用 SweetMaker 框架中的計(jì)時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)了一個(gè)狀態(tài)機(jī)來管理檢測(cè)過程。

再整平過程

一旦檢測(cè)到重新調(diào)平請(qǐng)求手勢(shì)，重新調(diào)平過程就會(huì)開始。這包括以下步驟：

• 讓 LED 紫色閃爍 10 秒，讓水平儀有時(shí)間固定到位。

• 如果水平儀處于靜止?fàn)顟B(tài)，請(qǐng)記錄當(dāng)前方向并將其用作偏移量，然后 LED 指示燈呈綠色閃爍以指示成功。

• 如果水平儀沒有處于靜止?fàn)顟B(tài)，LED 會(huì)閃爍紅色以指示故障。

• 閃爍 LED 紫色以指示完成。

StrawberryString 和 MotionSensor 支持使用偏移旋轉(zhuǎn)和自動(dòng)調(diào)平。StrawberryString 也將其存儲(chǔ)在 EEPROM 中，以便下次設(shè)備啟動(dòng)時(shí)使用。