Liikumise jälgimine MPU-6000 ja Arduino Nano abil: 4 sammu

2025 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2025-01-23 14:40

MPU-6000 on 6-teljeline liikumisjälgimisandur, millesse on integreeritud 3-teljeline kiirendusmõõtur ja 3-teljeline güroskoop. See andur on võimeline tõhusalt jälgima objekti täpset asukohta ja asukohta kolmemõõtmelisel tasapinnal. Seda saab kasutada süsteemides, mis nõuavad võimalikult täpset positsioonianalüüsi.

Selles õpetuses on illustreeritud MPU-6000 andurimooduli liidestamist arduino nanoga. Kiirenduse ja pöördenurga väärtuste lugemiseks oleme kasutanud arduino nano koos I2c adapteriga. See I2C adapter muudab ühenduse andurimooduliga lihtsaks ja usaldusväärsemaks.

Samm: vajalik riistvara:

Eesmärgi saavutamiseks vajalikud materjalid sisaldavad järgmisi riistvarakomponente:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. I2C kaabel

4. I2C Shield arduino nano jaoks

2. samm: riistvara ühendamine:

Riistvara ühendamise jaotis selgitab põhimõtteliselt anduri ja arduino nano vahel vajalikke juhtmestiku ühendusi. Soovitud väljundi mis tahes süsteemiga töötamisel on põhivajadus õigete ühenduste tagamine. Seega on vajalikud ühendused järgmised:

MPU-6000 töötab üle I2C. Siin on näide ühendusskeemist, mis näitab, kuidas anduri iga liidest ühendada.

Valmis plaat on konfigureeritud I2C liidese jaoks, seega soovitame seda ühendamist kasutada, kui olete muidu agnostik.

Kõik, mida vajate, on neli juhtmest! Vaja on ainult nelja ühendust Vcc, Gnd, SCL ja SDA ning need ühendatakse I2C kaabli abil.

Neid seoseid on näidatud ülaltoodud piltidel.

3. samm: liikumise jälgimise kood:

Alustame nüüd arduino koodiga.

Andurimoodulit arduinoga kasutades kaasame Wire.h raamatukogu. Juhtmeraamatukogu sisaldab funktsioone, mis hõlbustavad i2c side anduri ja arduino plaadi vahel.

Kogu arduino kood on kasutaja mugavuse huvides toodud allpool:

#kaasake

// MPU-6000 I2C aadress on 0x68 (104)

#define Addr 0x68

tühine seadistus ()

{

// Initsialiseeri I2C kommunikatsioon kui kapten

Wire.begin ();

// Initsialiseeri jadaühendus, määrake edastuskiirus = 9600

Seriaalne algus (9600);

// Alusta I2C edastamist

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valige güroskoobi konfiguratsiooniregister

Wire.write (0x1B);

// Täielik skaala vahemik = 2000 dps

Wire.write (0x18);

// Peata I2C edastamine

Wire.endTransmission ();

// Alusta I2C edastamist

Wire.beginTransmission (Addr);

// Kiirendusmõõturi konfiguratsiooniregistri valimine

Wire.write (0x1C);

// Kogu skaala vahemik = +/- 16g

Wire.write (0x18);

// Peata I2C edastamine

Wire.endTransmission ();

// Alusta I2C edastamist

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valige toitehalduse register

Wire.write (0x6B);

// PLL koos xGyro viitega

Wire.write (0x01);

// Peata I2C edastamine

Wire.endTransmission ();

viivitus (300);

}

tühine tsükkel ()

{

allkirjastamata int andmed [6];

// Alusta I2C edastamist

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valige andmeregister

Wire.write (0x3B);

// Peata I2C edastamine

Wire.endTransmission ();

// Taotlege 6 baiti andmeid

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Lugege 6 baiti andmeid

kui (Wire.available () == 6)

{

andmed [0] = Wire.read ();

andmed [1] = Wire.read ();

andmed [2] = Wire.read ();

andmed [3] = Wire.read ();

andmed [4] = Wire.read ();

andmed [5] = Wire.read ();

}

// Teisendage andmed

int xAccl = andmed [0] * 256 + andmed [1];

int yAccl = andmed [2] * 256 + andmed [3];

int zAccl = andmed [4] * 256 + andmed [5];

// Alusta I2C edastamist

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valige andmeregister

Wire.write (0x43);

// Peata I2C edastamine

Wire.endTransmission ();

// Taotlege 6 baiti andmeid

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Lugege 6 baiti andmeid

kui (Wire.available () == 6)

{

andmed [0] = Wire.read ();

andmed [1] = Wire.read ();

andmed [2] = Wire.read ();

andmed [3] = Wire.read ();

andmed [4] = Wire.read ();

andmed [5] = Wire.read ();

}

// Teisendage andmed

int xGyro = andmed [0] * 256 + andmed [1];

int yGyro = andmed [2] * 256 + andmed [3];

int zGyro = andmed [4] * 256 + andmed [5];

// Andmete väljastamine jadamonitorile

Serial.print ("Kiirendus X-teljel:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Kiirendus Y-teljel:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Kiirendus Z-teljel:");

Serial.println (zAccl);

Serial.print ("Pöörlemise X-telg:");

Serial.println (xGyro);

Serial.print ("Y-pöörlemistelg:");

Serial.println (yGyro);

Serial.print ("Z-pöörlemistelg:");

Serial.println (zGyro);

viivitus (500);

}

Traaditeegis kasutatakse käskude kirjutamiseks ja anduri väljundi lugemiseks Wire.write () ja Wire.read ().

Serial.print () ja Serial.println () kasutatakse anduri väljundi kuvamiseks Arduino IDE jadamonitoril.

Anduri väljund on näidatud ülaltoodud pildil.

4. samm: rakendused:

MPU-6000 on liikumise jälgimise andur, mis leiab rakenduse nutitelefonide ja tahvelarvutite liikumisliideses. Nutitelefonides saab neid andureid kasutada sellistes rakendustes nagu rakenduste liigutamise käsud ja telefoni juhtimine, täiustatud mängud, liitreaalsus, panoraamfotode jäädvustamine ja vaatamine ning jalakäijate ja sõidukite navigeerimine. MotionTracking tehnoloogia võib muuta telefonid ja tahvelarvutid võimsateks 3D-intelligentseteks seadmeteks, mida saab kasutada rakendustes, alates tervise- ja treeningseirest kuni asukohapõhiste teenusteni.