Rozhranie 3-osového gyroskopického senzora BMG160 s Arduino Nano: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

V dnešnom svete viac ako polovica mládeže a detí miluje hry a všetci, ktorí ju majú radi, fascinovaní technickými aspektmi hrania, poznajú dôležitosť snímania pohybu v tejto oblasti. Boli sme tiež ohromení rovnakou vecou a len aby sme to uviedli na dosky, napadlo nás pracovať na gyroskopickom senzore, ktorý dokáže merať uhlovú rýchlosť akéhokoľvek objektu. Senzor, ktorý sme použili pri riešení tejto úlohy, je BMG160. BMG160 je 16-bitový, digitálny, trojosový, gyroskopický senzor, ktorý dokáže merať uhlovú rýchlosť v troch kolmých rozmeroch miestnosti.

V tomto tutoriáli ukážeme, ako funguje BMG160 s Arduino Nano.

Hardvér, ktorý budete na tento účel potrebovať, je nasledujúci:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre Arduino Nano

Krok 1: Prehľad BMG160:

V prvom rade by sme vás chceli zoznámiť so základnými funkciami senzorového modulu BMG160 a komunikačným protokolom, na ktorom funguje.

BMG160 je v zásade 16-bitový, digitálny, trojosový, gyroskopický snímač, ktorý dokáže merať uhlové rýchlosti. Je schopný vypočítať uhlové rýchlosti v troch kolmých rozmeroch miestnosti, osi x, y a z, a poskytovať zodpovedajúce výstupné signály. S komunikačnou doskou Raspberry Pi môže komunikovať pomocou komunikačného protokolu I2C. Tento konkrétny modul je navrhnutý tak, aby spĺňal požiadavky na spotrebiteľské aplikácie aj na priemyselné účely.

Komunikačný protokol, na ktorom senzor funguje, je I2C. I2C znamená interintegrovaný obvod. Ide o komunikačný protokol, v ktorom komunikácia prebieha prostredníctvom liniek SDA (sériové údaje) a SCL (sériové hodiny). Umožňuje pripojenie viacerých zariadení súčasne. Je to jeden z najjednoduchších a najefektívnejších komunikačných protokolov.

Krok 2: Čo potrebujete.. !

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

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre Arduino Nano

Krok 3: Pripojenie hardvéru:

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

BMG160 bude fungovať cez 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 4: Meranie 3-osového gyroskopu Arduino Kód:

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:

#include // Adresa BMG160 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 rozsahu

Wire.write (0x0F);

// Konfigurácia plného rozsahu stupnice 2 000 dps

Wire.write (0x80);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte register šírky pásma

Wire.write (0x10);

// Nastaviť šírku pásma = 200 Hz

Wire.write (0x04);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

oneskorenie (300);

}

prázdna slučka ()

{

nepodpísané int údaje [6];

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte register údajov gyrometra

Wire.write (0x02);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 6 bajtov údajov

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Prečítajte 6 bajtov údajov

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb

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 ();

}

oneskorenie (300);

// Previesť údaje

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

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

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

// Výstup údajov na sériový monitor

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);

}

Krok 5: Aplikácie:

BMG160 má rôzny počet aplikácií v zariadeniach, ako sú mobilné telefóny, zariadenia s rozhraním človek -stroj. Tento senzorový modul bol navrhnutý tak, aby spĺňal požiadavky na spotrebiteľské aplikácie, ako je stabilizácia obrazu (DSC a telefón s fotoaparátom), herné a ukazovacie zariadenia. Používa sa tiež v systémoch, ktoré vyžadujú rozpoznávanie gest a v systémoch používaných vo vnútornej navigácii.