De Acconeer A111 gepulste radar integreren met een Raspberry Pi: Een praktische gids

Inleiding

Experimentele producten: SparkX levert high-tech snel. Hoewel deze items rigoureus getest zijn, worden ze verkocht zonder formele garanties en is live technische support niet beschikbaar.

Heb je ultra-precieze afstand, snelheid, beweging of gebarensinging nodig die ultrasoon en infrarood overtreft? Ontmoet de Acconeer A111 – een compacte, gepulste 60 GHz radar-module die high-performance sensing naar je projecten brengt.

De A111 is een single-chip gepulste coherente radar (PCR) oplossing met geïntegreerde antennes en een 50 MHz SPI-interface. Het ondersteunt afstand, gebaren, beweging en snelheidsdetectie tot twee meter en kan meerdere objecten tegelijkertijd tracken.

Onze breakout-board voegt een 1,8 V-regelaar, spanningsniveaavertaling en een 20-pins 2×10 female header toe die volledig compatibel is met Raspberry Pi GPIO-headers.

Benodigde materialen

Om met de A111 te werken moet je een ARMv7 of ARM Cortex-M4 architectuur gebruiken, omdat de huidige SDK closed source is en alleen deze platforms ondersteunt. Deze gids demonstreert hoe je de sensor integreert met een Raspberry Pi, een platform wiens architectuur compatibel is met de SDK.

De breakout-board biedt een 20-pins 2×10 female header die direct op elke Raspberry Pi-model past. Als je handmatige bedrading prefereert, biedt het bord ook male headers en de typische 9 male-naar-female jumper-draden.

Hardware instellen

Raspbian en SPI

Ervan uitgaande dat je al Raspbian op je Pi hebt geïnstalleerd, raadpleeg Raspberry Pi-documentatie voor OS-installatie, of gebruik onze Headless Raspberry Pi Setup tutorial voor een gestroomlijnd proces.

Schakel SPI in op je Pi – zie onze SPI on Pi tutorial voor richtlijnen.

De A111-breakout is ontworpen om direct op een Raspberry Pi te zitten. Het bezet niet alle 40 GPIO-pinnen van een Pi B+ (of later), maar de 26-pins 2×13 header is volledig compatibel met elk Pi-model.

Om te installeren, soldeer de 2×13 header met de female-kant weg van de A111 IC. Verbind vervolgens de breakout's shield met de Pi, lijne de "Pi Display"-tekst uit met de display-header van de Pi. De sensor zou na invoegen omhoog moeten wijzen.

A111 Breakout in een Raspberry Pi gestoken.

Als je liever handmatig bedraadt, gebruik de pinout hieronder voor de rest van deze tutorial:

⚡ Invoerspanning en logica-niveaus: Het bord blootlegt zowel VIN als VCCIO. VIN voedt de sensor, trekt tot ~80 mA. VCCIO stelt de I/O-spanning in en kan lager zijn dan VIN. Verbind VIN met de 5 V-voeding van de Pi en VCCIO met 3,3 V; de Pi kan alleen 3,3 V I/O aansturen.

SPI inschakelen op je Raspberry Pi

Raadpleeg de SPI on Pi tutorial voor gedetailleerde stappen om SPI te activeren via de Raspberry Pi-configuratietools.

De SDK verkrijgen

De Acconeer A111 SDK is proprietair en ondersteunt momenteel alleen ARMv7 en Cortex-M4 platforms. Om de SDK te downloaden, bezoek Acconeer's Productpagina en zoek de A1 Software Development Kit-sectie. Klik op GET SOFTWARE**, accepteer de licentie en vraag de A1 SDK voor Linux ARMv7 versie aan.

De ARMv7 SDK aanvragen bij Acconeer.

Na het opgeven van je e-mail, ontvang je bijna direct een downloadlink per e-mail.

De SDK naar je Pi kopiëren met SCP

Zodra het ZIP-bestand gedownload is, zet het over naar je Pi. Op Windows, gebruik WinSCP. Op macOS of Linux, gebruik SCP:

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

Let op: Vervang 192.168.0.100 met het IP-adres of de hostname van je Pi.

De SDK uitpakken

Op de Pi, pak de SDK uit met de volgende commando's (installeer unzip indien nodig):

unzip acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

Navigeer naar de a111/evk_service directory om voor te bereiden op het bouwen van de voorbeeldsoftware.

SDK-overzicht

De SDK-bundel bevat broncode, pre-gecompileerde bibliotheken, headerbestanden en documentatie. Belangrijke directories:

• doc – Doxygen-gegenereerde API-documentatie.
• include – Headerbestanden die de API beschrijven.
• lib – Pre-gecompileerde statische archieven.
• out – Gecompileerde bord- en voorbeeld-binaries.
• rule – Makefile-regels voor het bouwen van borden en voorbeelden.
• source – C-bronbestanden voor custom borden en voorbeelden.
• makefile – Top-level Makefile die regels recursief aanroept.

Custom voorbeeld- en bordbestanden toevoegen

De pin-mapping van de SparkFun A111 Breakout verschilt van de standaard van de SDK. Download de custom-bestanden van onze GitHub-repository (zip). Pak ze uit in de overeenkomende directories van de SDK:

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

Inbegrepen bestanden:

• rule/makefile_build_sparkx_detector_distance.inc – Bouwregels voor het afstanddetector-voorbeeld.
• rule/makefile_build_example_*_sparkx – Bouwregels voor SparkX-breakout-voorbeelden.
• source/acc_board_rpi_sparkx.c – Borddefinitie met pinverbindingen en klokinstellingen.
• source/sparkx_detector_distance.c – Gewijzigde afstanddetector-bron.

Zorg dat deze bestanden op dezelfde relatieve locaties staan als in de oorspronkelijke SDK-ZIP.

Custom voorbeeldbestanden toegevoegd aan de rule-directory van de SDK.

De test-sketch bouwen en draaien

De bord- en voorbeeldapplicaties bouwen

Met de SDK en custom-bestanden op hun plaats, bouw alle voorbeelden door make uit te voeren vanuit de top-level directory van de SDK. De recursieve Makefile compileert de borddefinitie en alle gebundelde voorbeelden.

Na een succesvolle build, voer de gewenste binary uit vanuit de out directory om de A111-sensor te starten en de functionaliteit te valideren.

Voor gedetailleerde bouw-instructies en troubleshooting, raadpleeg de SDK-documentatie in de doc-map.

Veel hack-plezier met de Acconeer A111 op je Raspberry Pi!