基于Raspberry Pi 3的數(shù)據(jù)記錄器構(gòu)建案例

該項(xiàng)目是用 Raspberry Pi 3 構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)記錄器。該項(xiàng)目的范圍是開(kāi)放的，只要需要記錄的配置和參數(shù)。Raspberry Pi 3 配備了 UBLOX GPS 模塊和 sensehat。UBLOX GPS 模塊提供經(jīng)度、緯度和速度。sensehat 提供溫度、濕度、氣壓和加速度。

Pi 被設(shè)置為在啟動(dòng)時(shí)記錄這些參數(shù)，而不必手動(dòng)打開(kāi)腳本。這消除了在設(shè)備上使用鼠標(biāo)、顯示器和鍵盤(pán)的需要。sensehat 上的操縱桿配置為開(kāi)始和停止數(shù)據(jù)記錄。操縱桿還用于提供關(guān)機(jī)命令，以避免 SD 卡因設(shè)備斷電不當(dāng)而損壞。

在添加外殼或電池供電功能之前，我設(shè)置并測(cè)試了設(shè)備。我將設(shè)備安裝在我的車上并繞著 UNCC 校園轉(zhuǎn)了一圈。然而，我對(duì)結(jié)果很滿意，我想用電池為它供電。我找不到我喜歡的可以使用電池和 sensehat 的外殼，所以我設(shè)計(jì)了自己的外殼并使用 SLS 制造打印它。有關(guān)該設(shè)備的更多詳細(xì)信息和圖像，請(qǐng)參見(jiàn)下文。

收集和處理數(shù)據(jù)

為了測(cè)試該設(shè)備，它被安裝在車輛中。我在記錄參數(shù)時(shí)繞著 UNCC 校園轉(zhuǎn)了一圈。我將數(shù)據(jù)卸載到 Microsoft Excel 中，并使用 GPS 坐標(biāo)制作了我的旅程地圖。然后我將 csv 數(shù)據(jù)導(dǎo)入到 Atlas 9 軟件中。我能夠檢查旅途中特定點(diǎn)的所有測(cè)量參數(shù)。下面是Excel和Atlas 9中的數(shù)據(jù)截圖。

手術(shù)

操作如下圖所示。外殼底部的開(kāi)關(guān)可以打開(kāi)設(shè)備的電源。一旦設(shè)備完成啟動(dòng)，感測(cè)帽上的 LED 矩陣用于確定數(shù)據(jù)記錄的模式。啟動(dòng)后，腳本將自動(dòng)打開(kāi)并搜索最近的衛(wèi)星并使用 3 個(gè)藍(lán)色 LED 顯示信號(hào)強(qiáng)度。向上按下操縱桿開(kāi)始數(shù)據(jù)記錄。右上角的紅色 LED 以與記錄速率相同的頻率閃爍。按下操縱桿停止數(shù)據(jù)記錄。向右按下操縱桿開(kāi)始關(guān)閉設(shè)備。設(shè)備完成關(guān)機(jī)后，可以使用外殼底部的開(kāi)關(guān)關(guān)閉電源，

完成的產(chǎn)品

該案例是使用 SLS 制造的。我使用了 Xometry 的打印服務(wù)。外殼的上下部分由四顆8-32內(nèi)六角螺釘固定。外殼的上部包含用于擴(kuò)展黃銅嵌件的螺釘。藍(lán)色中間部分裝有樹(shù)莓派、sensehat、升壓調(diào)節(jié)器和充電調(diào)節(jié)器。3.7V電池組在中段下方的下部。還添加了一個(gè)按鈕，以便更輕松地訪問(wèn) sensehat 的操縱桿功能。

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