本項(xiàng)目介紹了Sense HAT在PYNQ上的使用。Sense HAT是是為樹(shù)莓派設(shè)計(jì)的集成外設(shè)板，包含了慣性傳感器、濕度溫度傳感器、氣壓傳感器和一個(gè)8×8LED矩陣。這些外設(shè)通過(guò)I2C總線利用不同設(shè)備地址來(lái)訪問(wèn)。本項(xiàng)目分成三個(gè)部分介紹：LED矩陣顯示字符、溫度氣壓傳感器讀取和慣性傳感器數(shù)據(jù)讀取。

快速開(kāi)始
在PYNQ的Terminal中運(yùn)行以下命令安裝：

sudo pip3 install git + https://github.com/xupsh/pynq-sense-hat.git

安裝完成后jupyter_notebooks下將會(huì)出現(xiàn)pynq-sense-hat文件夾，里面有三個(gè)notebook可以運(yùn)行。

案例演示

1. LED矩陣顯示實(shí)驗(yàn)

運(yùn)行01_character.ipynb。

這里將包含各種庫(kù)并，下載bit文件，切換到樹(shù)莓派模式并配置IIC接口。注意，因?yàn)闃?shù)莓派接口有8個(gè)管腳是和PMODA共用的，所以要使用樹(shù)莓派接口，需要在一開(kāi)始把這八個(gè)管腳切換過(guò)來(lái)（它們默認(rèn)連接在PMODA，利用select_rpi()方法切換到樹(shù)莓派接口，也可以利用select_pmoda()方法切換回PMODA）。Sense HAT使用的是IIC1，也就是GPIO2和GPIO3這兩個(gè)引腳。LED矩陣控制器的IIC地址是0x46。

這一部分是建立一個(gè)列表，這個(gè)列表里儲(chǔ)存了各字符的字模，也就是各字符對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣。

這里將會(huì)把輸入的字符串，逐字顯示在屏幕上，如下圖所示：

2. 溫度氣壓傳感器實(shí)驗(yàn)

運(yùn)行02_sensor.ipynb，前面的包含庫(kù)等等和顯示實(shí)驗(yàn)的類(lèi)似。

由于傳感器數(shù)據(jù)是自動(dòng)更新的，所以只要讀取傳感器對(duì)象的pressure和Temperature成員就可以得到氣壓和溫度。

由于傳感器數(shù)據(jù)是自動(dòng)更新的，所以只要讀取傳感器對(duì)象的pressure和Temperature成員就可以得到氣壓和溫度。

3. 慣性傳感器實(shí)驗(yàn)

運(yùn)行03_imu.ipynb，初始化過(guò)程和前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一致。

這里定義了level_meter函數(shù)，這個(gè)函數(shù)將把慣性傳感器測(cè)到的一對(duì)正交加速度（在Sense HAT沒(méi)有水平運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，從這對(duì)正交加速度可以得到重力加速度方向）轉(zhuǎn)換成LED矩陣中光塊的位置并顯示。

這一段代碼演示了如何讀取IMU的數(shù)據(jù)，Sense HAT使用的LSM9DS1是一個(gè)復(fù)合傳感器，內(nèi)置加速度計(jì)、磁力計(jì)和陀螺儀。

這一段代碼就是不斷循環(huán)讀取IMU數(shù)據(jù)并且顯示在LED矩陣上，可以按下BTN0來(lái)退出。

這是水平放置在桌面的狀態(tài)，可以看到光塊在正中央。

這是傾斜后的狀態(tài)，可以看到光塊隨著板卡的傾斜“滑落”了下來(lái)。

總結(jié)

通過(guò)上述案例演示，我們可以看到PYNQ對(duì)樹(shù)莓派接口的操作非常簡(jiǎn)單，可以在這之上利用樹(shù)莓派龐大的外設(shè)庫(kù)開(kāi)發(fā)出很多有趣的項(xiàng)目。

編輯：hfy