Acconeer A111パルスレーダーをRaspberry Piと統合：実践ガイド

はじめに

実験的製品: SparkXは最先端技術を迅速に提供します。これらのアイテムは厳密にテストされていますが、正式な保証なしで販売され、ライブ技術サポートは利用できません。

超音波や赤外線を超える超高精度な距離、速度、動作、ジェスチャー検知が必要ですか？Acconeer A111をご紹介します。コンパクトなパルス60GHzレーダーモジュールで、高性能センシングをあなたのプロジェクトに提供します。

A111は、統合アンテナと50MHz SPIインターフェースを備えた単一チップのパルスコヒーレントレーダー（PCR）ソリューションです。距離、ジェスチャー、動作、速度検知を最大2メートルまでサポートし、複数オブジェクトの同時追跡が可能です。

当社のブレークアウトボードには、1.8Vレギュレーター、電圧レベル変換、Raspberry Pi GPIOヘッダーと完全互換の20ピン2×10メスヘッダーが追加されています。

必要な材料

A111を使用するには、現在のSDKがクローズドソースでこれらのプラットフォームのみをサポートしているため、ARMv7またはARM Cortex-M4アーキテクチャを使用する必要があります。このガイドでは、SDKと互換性のあるアーキテクチャを持つプラットフォームであるRaspberry Piとセンサーを統合する方法を示します。

ブレークアウトボードは、あらゆるRaspberry Piモデルと直接接続できる20ピン2×10メスヘッダーを提供。手動配線を好む場合、ボードにはオスヘッダーと典型的な9本のオス-メスジャンパーワイヤーも用意されています。

ハードウェアのセットアップ

RaspbianとSPI

RaspbianがPiにインストール済みと仮定。OSインストールについてはRaspberry Piドキュメントを参照、またはヘッドレスRaspberry Piセットアップチュートリアルで効率化。

PiでSPIを有効化。詳細手順はPiでのSPIチュートリアルを参照。

A111ブレークアウトはRaspberry Piの上に直接装着する設計。Pi B+（以降）の全40 GPIOピンを占有しませんが、26ピン2×13ヘッダーはすべてのPiモデルと完全互換です。

取り付け方法：2×13ヘッダーを、メス側がA111 ICから離れる向きではんだ付け。その後、ブレークアウトのシールドをPiに接続し、「Pi Display」テキストをPiのディスプレイヘッダーと合わせます。挿入後、センサーは上向きになります。

Raspberry Piに挿入されたA111ブレークアウト。

あるいは手動配線を好む場合、以下のピンアウトを使用：

ブレークアウトピン	Raspberry Piピン名	RasPiピン番号
CS	SPI0 CS0	24
SCLK	SPI0 SCLK	23
MISO	SPI0 MISO	21
MOSI	SPI0 MOSI	19
INT	GPIO25	22
EN	GPIO27	13
VCCIO	3.3V	1,17
GND	GND	6, 14, 20, など
VIN	5V	2, 4

⚡ 入力電圧とロジックレベル: ボードはVINとVCCIOの両方を公開。VINはセンサーに電力を供給、最大約80mA消費。VCCIOはI/O電圧を設定し、VINより低くできます。VINをPiの5V電源に、VCCIOを3.3Vに接続。Piは3.3V I/Oのみ駆動可能。

Raspberry PiでSPIを有効化

詳細手順はPiでのSPIチュートリアルを参照し、Raspberry Pi設定ツールでSPIをアクティブ化。

SDKの入手

Acconeer A111 SDKは独自ライセンスで、現在ARMv7とCortex-M4プラットフォームのみサポート。SDKをダウンロードするには、Acconeer製品ページにアクセスし、A1 Software Development Kitセクションを探す。GET SOFTWARE**をクリック、ライセンスに同意し、A1 SDK for Linux ARMv7バージョンをリクエスト。

AcconeerからARMv7 SDKをリクエスト。

メールアドレスを提供すると、ほぼ即座にダウンロードリンクがメールで届きます。

PiへSDKをSCP転送

ZIPファイルをダウンロードしたら、Piに転送。WindowsではWinSCPを使用。macOSまたはLinuxではSCP：

scp acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip 192.168.0.100:~

注: 192.168.0.100をPiのIPアドレスまたはホスト名に置き換え。

SDKの解凍

Pi上で以下のコマンドでSDKを解凍（必要に応じてunzipインストール）：

unzip acconeer_evk_service_linux_armv7l_xc111_r4a_xr111-3_r1c_a111_r2c_v1_3_5.zip -d a111

a111/evk_serviceディレクトリに移動し、サンプルソフトウェアのビルド準備。

SDK概要

SDKバンドルにはソースコード、プリコンパイル済みライブラリ、ヘッダーファイル、ドキュメントが含まれます。主要ディレクトリ：

• doc - Doxygen生成APIドキュメント。
• include - APIを記述するヘッダーファイル。
• lib - プリコンパイル済み静的アーカイブ。
• out - コンパイル済みボードとサンプルバイナリ。
• rule - ボードとサンプルビルド用のMakefileルール。
• source - カスタムボードとサンプル用Cソースファイル。
• makefile - ルールを再帰的に呼び出すトップレベルMakefile。

カスタムサンプルとボードファイルの追加

SparkFun A111ブレークアウトのピンマッピングはSDKデフォルトと異なります。GitHubリポジトリからカスタムファイルをダウンロード（ZIP）。SDKの対応するディレクトリに展開：

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

含まれるファイル：

• rule/makefile_build_sparkx_detector_distance.inc - 距離検出器サンプルのビルドルール。
• rule/makefile_build_example_*_sparkx - SparkXブレークアウトサンプルのビルドルール。
• source/acc_board_rpi_sparkx.c - ピン接続とクロック設定を含むボード定義。
• source/sparkx_detector_distance.c - 修正済み距離検出器ソース。

これらのファイルが元のSDK ZIPと同じ相対位置に配置されることを確認。

SDKのruleディレクトリに追加されたカスタムサンプルファイル。

テストスケッチのビルドと実行

ボードとサンプルアプリケーションのビルド

SDKとカスタムファイルを配置したら、SDKのトップレベルディレクトリからmakeを実行してすべてのサンプルをビルド。再帰的Makefileがボード定義とバンドルされたすべてのサンプルをコンパイル。

ビルド成功後、outディレクトリから目的のバイナリを実行してA111センサーを起動し、機能を検証。

詳細なビルド手順とトラブルシューティングについては、docフォルダのSDKドキュメントを参照。

Raspberry PiでAcconeer A111を使ったハッピーハッキング！