IOT:加速度センサMPU-6050をラズパイ pythonで動かしてみる（２）

前回は、数値の出力まででしたので、今回はリアルタイムプロットに挑戦します。

Contents

グラフ付きスクリプト

# -*- coding: utf-8 -*-

import smbus
import math
from time import sleep
from time import perf_counter
import time
import matplotlib.pyplot as plt

#mpu6050のデバイスアドレス（決まっている）
DEV_ADDR = 0x68

ACCEL_XOUT = 0x3b
ACCEL_YOUT = 0x3d
ACCEL_ZOUT = 0x3f
TEMP_OUT = 0x41
GYRO_XOUT = 0x43
GYRO_YOUT = 0x45
GYRO_ZOUT = 0x47

PWR_MGMT_1 = 0x6b
PWR_MGMT_2 = 0x6c   

# sudo i2cdetect 0 : Error: Could not open file `/dev/i2c-0' or `/dev/i2c/0'
# sudo i2cdetect 1 : I will probe file /dev/i2c-1
# エラーの出ない方がバス番号(0 か 1)
# コネクションオブジェクトを取得
bus = smbus.SMBus(1)

# write_byte_data(アドレス, コマンド, 1バイトの値)
# スリープを解除 多分（最初はスリープしている）
bus.write_byte_data(DEV_ADDR, PWR_MGMT_1, 0)

# make plot
times = [0 for i in range(60)]
axs = [0 for i in range(60)]

time = 0
ax = 0

# initialize matplotlib
plt.ion()
plt.figure()
li_x, = plt.plot(times, axs) # need " , "
#li_y, = plt.plot(times, ays) # need " , "
#li_z, = plt.plot(times, azs) # need " , "

#plt.xlim(-1,1)
plt.ylim(-2,2)
plt.xlabel("time")
plt.ylabel("ax,ay,az")
plt.title("ax,ay,az real time plot")


def read_word(adr):
    
    high = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr)
    low = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr+1)
    val = (high << 8) + low
    return val

def read_word_sensor(adr):
    #２バイトデータから　１ワードデータへデコードする
    val = read_word(adr)
    if (val >= 0x8000):  return -((65535 - val) + 1)
    else:  return val

def get_temp():
    # 温度を算出する
    temp = read_word_sensor(TEMP_OUT)
    x = temp / 340 + 36.53      # data sheet(register map)記載の計算式.
    return x

def getGyro():
    # ３軸 角速度を算出する
    x = read_word_sensor(GYRO_XOUT)/ 131.0
    y = read_word_sensor(GYRO_YOUT)/ 131.0
    z = read_word_sensor(GYRO_ZOUT)/ 131.0
    return [x, y, z]

def getAccel():
    # ３軸 加速度を算出する
    x = read_word_sensor(ACCEL_XOUT)/ 16384.0
    y= read_word_sensor(ACCEL_YOUT)/ 16384.0
    z= read_word_sensor(ACCEL_ZOUT)/ 16384.0
    return [x, y, z]

# Define initial time
t_init = perf_counter()

while perf_counter() - t_init < 60.0 :
    t = perf_counter() - t_init
    # ３軸 加速度を算出し出力する
    ax, ay, az = getAccel()
    print ('{0:4.3f}, {1:4.3f}, {2:4.3f}, {3:4.3f}'
           .format(t, ax, ay, az))    

    #最新のデータを追加すると同時に最初のデータを削除する
    times.append(t)
    times.pop(0)
    axs.append(ax)
    axs.pop(0)
    #ays.append(ax)
    #ays.pop(0)    
    #azs.append(ax)
    #azs.pop(0)    
    
    
    # 区間プロットする
    li_x.set_xdata(times)
    li_x.set_ydata(axs)
    plt.xlim(min(times), max(times))
    plt.draw() # plt.ion()に対応 （plt.show()ではない）

    plt.pause(0.01)
    sleep(0.02)

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# -*- coding: utf-8 -*-

import smbus

import math

from time import sleep

from time import perf_counter

import time

import matplotlib.pyplot as plt

#mpu6050のデバイスアドレス（決まっている）

DEV_ADDR = 0x68

ACCEL_XOUT = 0x3b

ACCEL_YOUT = 0x3d

ACCEL_ZOUT = 0x3f

TEMP_OUT = 0x41

GYRO_XOUT = 0x43

GYRO_YOUT = 0x45

GYRO_ZOUT = 0x47

PWR_MGMT_1 = 0x6b

PWR_MGMT_2 = 0x6c

# sudo i2cdetect 0 : Error: Could not open file `/dev/i2c-0' or `/dev/i2c/0'

# sudo i2cdetect 1 : I will probe file /dev/i2c-1

# エラーの出ない方がバス番号(0 か 1)

# コネクションオブジェクトを取得

bus = smbus.SMBus(1)

# write_byte_data(アドレス, コマンド, 1バイトの値)

# スリープを解除多分（最初はスリープしている）

bus.write_byte_data(DEV_ADDR, PWR_MGMT_1, 0)

# make plot

times = [0 for i in range(60)]

axs = [0 for i in range(60)]

time = 0

ax = 0

# initialize matplotlib

plt.ion()

plt.figure()

li_x, = plt.plot(times, axs) # need " , "

#li_y, = plt.plot(times, ays) # need " , "

#li_z, = plt.plot(times, azs) # need " , "

#plt.xlim(-1,1)

plt.ylim(-2,2)

plt.xlabel("time")

plt.ylabel("ax,ay,az")

plt.title("ax,ay,az real time plot")

def read_word(adr):

high = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr)

low = bus.read_byte_data(DEV_ADDR, adr+1)

val = (high << 8) + low

return val

def read_word_sensor(adr):

#２バイトデータから　１ワードデータへデコードする

val = read_word(adr)

if (val >= 0x8000): return -((65535 - val) + 1)

else: return val

def get_temp():

# 温度を算出する

temp = read_word_sensor(TEMP_OUT)

x = temp / 340 + 36.53 # data sheet(register map)記載の計算式.

return x

def getGyro():

# ３軸角速度を算出する

x = read_word_sensor(GYRO_XOUT)/ 131.0

y = read_word_sensor(GYRO_YOUT)/ 131.0

z = read_word_sensor(GYRO_ZOUT)/ 131.0

return [x, y, z]

def getAccel():

# ３軸加速度を算出する

x = read_word_sensor(ACCEL_XOUT)/ 16384.0

y= read_word_sensor(ACCEL_YOUT)/ 16384.0

z= read_word_sensor(ACCEL_ZOUT)/ 16384.0

return [x, y, z]

# Define initial time

t_init = perf_counter()

while perf_counter() - t_init < 60.0 :

t = perf_counter() - t_init

# ３軸加速度を算出し出力する

ax, ay, az = getAccel()

print ('{0:4.3f}, {1:4.3f}, {2:4.3f}, {3:4.3f}'

.format(t, ax, ay, az))

#最新のデータを追加すると同時に最初のデータを削除する

times.append(t)

times.pop(0)

axs.append(ax)

axs.pop(0)

#ays.append(ax)

#ays.pop(0)

#azs.append(ax)

#azs.pop(0)

# 区間プロットする

li_x.set_xdata(times)

li_x.set_ydata(axs)

plt.xlim(min(times), max(times))

plt.draw() # plt.ion()に対応（plt.show()ではない）

plt.pause(0.01)

sleep(0.02)

リアルタイムプロット

できました！　以上です。

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