Sledovanie pohybu pomocou MPU-6000 a Arduino Nano: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

MPU-6000 je 6-osý snímač sledovania pohybu, ktorý má v sebe zabudovaný 3-osový akcelerometer a 3-osový gyroskop. Tento senzor je schopný efektívne sledovať presnú polohu a umiestnenie objektu v trojrozmernej rovine. Môže byť použitý v systémoch, ktoré vyžadujú analýzu polohy s najvyššou presnosťou.

V tomto návode je ilustrované prepojenie senzorového modulu MPU-6000 s arduino nano. Na čítanie hodnôt zrýchlenia a uhla rotácie sme použili arduino nano s adaptérom I2c. Vďaka tomuto adaptéru I2C je pripojenie k senzorovému modulu jednoduché a spoľahlivejšie.

Krok 1: Potrebný hardvér:

Materiály, ktoré potrebujeme na dosiahnutie nášho cieľa, obsahujú nasledujúce hardvérové komponenty:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre arduino nano

Krok 2: Pripojenie hardvéru:

Časť zapojenia hardvéru v zásade vysvetľuje zapojenie potrebné medzi senzorom a arduino nano. Zabezpečenie správneho pripojenia je základnou potrebou pri práci na akomkoľvek systéme s požadovaným výstupom. Potrebné spojenia sú teda tieto:

MPU-6000 bude fungovať na I2C. Tu je príklad schémy zapojenia, ktorá ukazuje, ako prepojiť každé rozhranie snímača.

Hneď po vybalení je doska nakonfigurovaná na rozhranie I2C, preto vám toto pripojenie odporúčame použiť, ak ste inak agnostik.

Všetko, čo potrebujete, sú štyri drôty! Vyžadujú sa iba štyri pripojenia Vcc, Gnd, SCL a SDA piny, ktoré sú prepojené pomocou kábla I2C.

Tieto spojenia sú znázornené na obrázkoch vyššie.

Krok 3: Kód na sledovanie pohybu:

Začnime teraz arduino kódom.

Pri použití senzorového modulu s arduinom obsahuje knižnicu Wire.h. Knižnica "Wire" obsahuje funkcie, ktoré uľahčujú komunikáciu i2c medzi senzorom a doskou Arduino.

Celý arduino kód je pre pohodlie užívateľa uvedený nižšie:

#zahrnúť

// Adresa MPU-6000 I2C je 0x68 (104)

#define Addr 0x68

neplatné nastavenie ()

{

// Inicializujte komunikáciu I2C ako Master

Wire.begin ();

// Inicializujte sériovú komunikáciu, nastavte prenosovú rýchlosť = 9600

Serial.begin (9600);

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte register konfigurácie gyroskopu

Wire.write (0x1B);

// Celý rozsah stupnice = 2000 dps

Wire.write (0x18);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte register konfigurácie akcelerometra

Wire.write (0x1C);

// Celý rozsah stupnice = +/- 16 g

Wire.write (0x18);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte register správy napájania

Wire.write (0x6B);

// PLL s referenciou xGyro

Wire.write (0x01);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

oneskorenie (300);

}

prázdna slučka ()

{

nepodpísané int údaje [6];

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte dátový register

Wire.write (0x3B);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 6 bajtov údajov

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Prečítajte 6 bajtov údajov

ak (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

údaje [1] = Wire.read ();

údaje [2] = Wire.read ();

údaje [3] = Wire.read ();

údaje [4] = Wire.read ();

údaje [5] = Wire.read ();

}

// Previesť údaje

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

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

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

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte dátový register

Wire.write (0x43);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 6 bajtov údajov

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Prečítajte 6 bajtov údajov

ak (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

údaje [1] = Wire.read ();

údaje [2] = Wire.read ();

údaje [3] = Wire.read ();

údaje [4] = Wire.read ();

údaje [5] = Wire.read ();

}

// Previesť údaje

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

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

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

// Výstup údajov na sériový monitor

Serial.print ("Zrýchlenie v osi X:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Zrýchlenie v osi Y:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Zrýchlenie v osi Z:");

Serial.println (zAccl);

Serial.print ("Os otáčania X:");

Serial.println (xGyro);

Serial.print ("Os otáčania Y:");

Serial.println (yGyro);

Serial.print ("Osa Z rotácie:");

Serial.println (zGyro);

oneskorenie (500);

}

V knižnici drôtov Wire.write () a Wire.read () sa používajú na zápis príkazov a čítanie výstupu snímača.

Serial.print () a Serial.println () sa používa na zobrazenie výstupu senzora na sériovom monitore Arduino IDE.

Výstup senzora je zobrazený na obrázku vyššie.

Krok 4: Aplikácie:

MPU-6000 je snímač sledovania pohybu, ktorý nachádza svoje uplatnenie v pohybovom rozhraní smartfónov a tabletov. V smartfónoch je možné tieto senzory použiť v aplikáciách, ako sú gestové príkazy pre aplikácie a ovládanie telefónu, vylepšené hranie hier, rozšírená realita, panoramatické snímanie a prezeranie fotografií a navigácia chodcov a vozidiel. Technológia MotionTracking dokáže konvertovať mobilné telefóny a tablety na výkonné 3D inteligentné zariadenia, ktoré je možné použiť v aplikáciách od monitorovania zdravia a kondície po služby založené na polohe.