Utilisation du capteur radar pulsé A111 avec un Raspberry Pi

Introduction

Produits expérimentaux : Les produits SparkX sont rapidement fabriqués pour vous apporter la technologie la plus avancée dès qu'elle devient disponible. Ces produits sont testés mais sans garantie. Le support technique en direct n'est pas disponible pour les produits SparkX.

Votre projet nécessite-t-il une détection de distance, de vitesse, de mouvement et/ou de geste de haute précision ? On ne parle pas ici d'ultrasons, ni même d'infrarouges, mais de radar 60GHz ! Dites bonjour à notre petit ami radar pulsé, l'Acconeer A111 !

L'A111 est une solution monopuce pour le radar cohérent pulsé (PCR) - il est livré avec des antennes et une interface SPI capable d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 50 MHz. Les applications de la PCR incluent la détection de distance, de geste, de mouvement et de vitesse. Le capteur peut surveiller un ou plusieurs objets à des distances allant jusqu'à deux mètres.

Notre carte de dérivation pour l'A111 comprend un régulateur de 1,8 V, une traduction du niveau de tension et elle répartit toutes les broches du capteur radar pulsé sur des en-têtes de 0,1 pouce et compatibles avec Raspberry Pi.

Matériel requis

Pour utiliser l'A111, vous aurez besoin d'un ARMv7 ou d'un ARM Cortex-M4 - le SDK à source fermée ne prend actuellement en charge que ces architectures. Ce tutoriel vous expliquera comment utiliser le capteur radar avec un Raspberry Pi – une plateforme basée sur une architecture supportée par le SDK de l'A111.

L'A111 Breakout comprend un connecteur femelle 2 x 10 à 20 broches , qui devrait s'accoupler aux Raspberry Pi de n'importe quelle génération. Si vous préférez câbler manuellement l'A111 à votre Raspberry Pi, des connecteurs mâles et environ 9 fils mâle-femelle devraient faire l'affaire.

Configurer le matériel

Raspbian et SPI

Ce tutoriel suppose que vous avez déjà configuré un Raspberry Pi avec Raspbian. Pour obtenir de l'aide sur l'installation du système d'exploitation basé sur Debian sur votre Pi, consultez la documentation sur Raspberrypi.org. Ou — mieux encore ! — consultez notre tutoriel de configuration du Raspberry Pi sans tête.

Vous devrez également activer SPI sur votre Pi. Pour obtenir de l'aide, consultez notre didacticiel SPI sur Pi.

L'A111 Pulsed Radar Breakout est conçu pour s'asseoir directement sur un Raspberry Pi. Il ne couvre pas les 40 broches (2 × 20) d'un Raspberry Pi B+ (ou ultérieur), mais l'en-tête à 26 broches - 2 × 13 - doit être compatible avec n'importe quel Pi.

Soudez l'en-tête 2 × 13 de sorte que le côté femelle soit à l'opposé du circuit intégré A111 noir verdâtre. Ensuite, connectez le blindage à un Raspberry Pi en vous assurant que le texte « Pi Display » sur le breakout correspond à l'en-tête d'affichage sur votre Pi. Le capteur doit être orienté vers le haut après l'avoir branché.

A111 Breakout branché sur un Raspberry Pi.

Ou, si vous souhaitez câbler manuellement le breakout à un Pi, voici le brochage que nous utiliserons dans le reste de ce didacticiel :

Broche de rupture	Nom de broche Raspberry Pi	Numéro de broche RasPi
CS	SPI0 CS0	24
SCLK	SPI0 SCLK	23
MISO	SPI0 MISO	21
MOSI	SPI0 MOSI	19
INT	GPIO25	22
FR	GPIO27	13
VCCIO	3,3 V	1,17
GND	GND	6, 14, 20, etc.
VIN	5V	2, 4

⚡ Tension d'entrée et niveaux logiques : Cette carte casse les broches « VIN » et « VCCIO ». « VIN » doit alimenter le capteur, qui peut consommer jusqu'à environ 80 mA. « VCCIO » définit la tension d'E/S, qui peut être inférieure à VIN.

Les dérivations de broches du Raspberry Pi, par exemple, connectent VIN à 5 V et VCCIO à 3,3 V , car le bus 3,3 V du Raspberry Pi peut ne pas être en mesure d'alimenter complètement l'A111, mais le Pi ne peut gérer que les E/S 3,3 V .

Activer SPI sur votre Raspberry Pi

Obtenir le SDK

Le kit de développement logiciel (SDK) pour l'A111 est, malheureusement, verrouillé derrière un blob source fermé qui ne prend actuellement en charge que les plates-formes Cortex-M4 et ARMv7. Pour télécharger le SDK, visitez la page "Produits" d'Acconeer.

Vers le bas, sous le « Kit de développement logiciel A1 " l'en-tête est un lien vers OBTENIR LE LOGICIEL** . Lisez la licence, acceptez, puis demandez le SDK A1 pour Linux ARMv7 logiciel.

Demande du SDK ARMv7 à Acconeer.

Après avoir fourni votre adresse e-mail, vous devriez recevoir un e-mail de lien de téléchargement presque instantanément.

SCP le SDK sur votre Pi

Une fois téléchargé, vous devrez probablement transférer le SDK compressé sur votre Pi. Pour y parvenir, nous recommandons SCP. Si vous utilisez Windows, WinSCP fonctionne très bien pour transférer des fichiers d'un appareil à un autre.

Utiliser WinSCP pour faire glisser et déposer le SDK dans le répertoire personnel de votre Pi.

Si vous êtes sur une machine Mac ou Linux, avec SCP disponible, vous pouvez utiliser une commande comme celle ci-dessous pour copier le fichier ZIP dessus :

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Remarque : Assurez-vous de remplacer "192.168.0.100 " avec l'adresse de votre Pi ou le nom d'hôte local.

Décompressez le SDK

Une fois téléchargé, vous pouvez utiliser le terminal pour décompresser le SDK à l'aide des commandes suivantes (incluses sont les commandes pour installer unzip) :

décompressez acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

Remarque : Assurez-vous de remplacer le nom du fichier ZIP acconeer par celui de la version téléchargée du SDK.

Puis cd vers le "a111/evk_service/… ” pour préparer la construction du logiciel d'exemple.

Présentation du SDK

Le SDK A111 comprend le code source, les bibliothèques archivées, les fichiers inclus et la documentation pour l'utilisation du capteur radar pulsé A111. Voici un bref aperçu de ce qui est inclus avec le SDK :

• doc – Documentation générée par Doxygen pour l'API A111 et le code source.
• inclure – Fichiers d'en-tête et d'API qui décrivent comment interagir avec les bibliothèques A111 précompilées.
• lib – Archives statiques A111 pré-compilées. L'API pour ces fichiers est fournie dans le répertoire « include ».
• sortie – Tableau compilé et exemple d'objet et de fichiers exécutables.
• règle – Règles Makefile récursives pour les tableaux et les fichiers d'exemple.
• source – Fichiers source C pour les cartes personnalisées et les exemples d'applications.
• makefile – Makefile de haut niveau. Appelle récursivement des fichiers dans le répertoire « règle » pour créer des fichiers d'exemple et de tableau.

Ajout d'exemples personnalisés et de fichiers de tableau

Les broches par défaut du SparkFun A111 Breakout ne fonctionneront pas avec celles des exemples du SDK. Pour créer et exécuter un exemple avec cette carte, nous avons un exemple de définition de carte, des scripts de création et des exemples d'applications. Cliquez sur le bouton ci-dessous pour télécharger ces fichiers à partir du dépôt GitHub :

Si vous copiez ce fichier ZIP dans votre répertoire personnel, cette commande le décompressera dans le bon répertoire (en supposant que votre SDK a été décompressé en :« ~/a111/evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c ”.

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

Le SparkX ZIP inclut ces fichiers, qui doivent être extraits dans leurs répertoires SDK correspondants :

• rule/makefile_build_sparkx_detector_distance.inc – Créer des règles/Makefile pour le fichier source sparkx_detector_distance.c.
• règle/makefile_build_example\_\*\_sparkx – Créez des règles/Makefile pour les fichiers d'exemple sparkx-breakout.
• source/acc_board_rpi_sparkx.c – Définitions de la carte – connexions des broches, fréquence d'horloge, etc., pour le SparkX A111 Breakout.
• source/sparkx_detector_distance.c – Fichier source du détecteur de distance modifié.

Une fois téléchargés, ces fichiers doivent être extraits au même endroit dans le fichier ZIP d'origine.

Exemple de fichiers d'exemple SparkX ajoutés au répertoire "rule". (N'oubliez pas non plus les fichiers du répertoire « source » !

Créer et exécuter l'esquisse de test

Création du tableau et exemples d'applications

Une fois téléchargé sur votre Pi, l'exécution du fichier make - et ses dépendances récursives - devraient générer tous les exemples que vous pouvez utiliser avec le A111. Pour créer tous les fichiers de carte et d'exemple, accédez au répertoire de niveau supérieur du SDK et tapez make

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Utilisation du capteur radar pulsé A111 avec un Raspberry Pi