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电子水平仪开源分享
王辉
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描述
该项目使用 MPU6050 运动传感器作为水平仪，使用一些 RGB LED 来指示水平偏移。真正的乐趣在于添加了“运动手势”检测功能，可以让水平仪在任意坡度上重新调平。这便成为Spirit Level所针对的'Null'级别。这使您可以检查不同的表面是否处于相同的坡度，而不是简单地水平。
这是一个基于StrawberryString 硬件配置和 SweetMaker 框架的SweetMaker StrawberryString项目。
液位检测
SweetMaker MotionSensor库提供传感器和水平仪的当前方向，从而可以确定 x 和 y 方向的倾斜度。它还允许提供偏移量，从而允许使用更准确的“零”位置。随着传感器移动，读取 x 和 y 倾斜并用于指示当前方向。
MotionSensor 包括正确校准 MPU6050 的例程，这对于准确操作至关重要。这些由 StrawberryString 库存储在 EEPROM 中，以供下次启动时使用。
液位指示
RGB LED 用于通过以下方式指示当前电平。其中四个 LED 以两对排列，指示 X 和 Y 方向的倾斜度。
当近似水平时，LED 色调会聚在绿色上，但随着倾斜度的增加，色调与倾斜度成比例变化，每对中的一个增加，一个减少。这给出了使用色调的视觉指示。
当水平时，LED 上的 LED 亮度相同。随着倾斜度的增加，亮度迅速变化，每对中的一个增加，一个减少。这给出了使用亮度的视觉指示。
当精确调平时，LED 变为粉红色。当您找到目标斜率时，这会给出非常清晰的指示。
重新调平
大多数水平仪适用于水平或垂直表面。通过使用它的重新调平功能，该水平仪可以适用于任意斜坡。当水平仪来回摆动时，它会触发重新调平程序，该程序将当前斜率作为目标斜率。然后它继续操作测量这个新的目标斜率。
重新调平手势检测
重新调平请求手势是通过以下步骤从关卡的角速度中检测到的：
- 从低速开始
- 上升到高速
- 下降到低速
- 重回高速
- 下降到低速
- 2000ms内完成
MotionSensor 提供样本之间的旋转增量，从而可以指示旋转速度。通过实验选择低速和高速的阈值。使用 SweetMaker 框架中的计时器功能实现了一个状态机来管理检测过程。
再整平过程
一旦检测到重新调平请求手势，重新调平过程就会开始。这包括以下步骤：
- 让 LED 紫色闪烁 10 秒，让水平仪有时间固定到位。
- 如果水平仪处于静止状态，请记录当前方向并将其用作偏移量，然后 LED 指示灯呈绿色闪烁以指示成功。
- 如果水平仪没有处于静止状态，LED 会闪烁红色以指示故障。
- 闪烁 LED 紫色以指示完成。
StrawberryString 和 MotionSensor 支持使用偏移旋转和自动调平。StrawberryString 也将其存储在 EEPROM 中，以便下次设备启动时使用。
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