Praćenje kretanja pomoću MPU-6000 i Arduino Nano: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

MPU-6000 je 6-osni senzor za praćenje pokreta koji ima troosni akcelerometar i troosni žiroskop ugrađen u njega. Ovaj senzor je sposoban za efikasno praćenje tačne pozicije i lokacije objekta u trodimenzionalnoj ravni. Može se koristiti u sistemima koji zahtijevaju analizu položaja s najvećom preciznošću.

U ovom vodiču prikazano je povezivanje senzorskog modula MPU-6000 s arduino nano. Za očitavanje vrijednosti ubrzanja i kuta rotacije koristili smo arduino nano s I2c adapterom. Ovaj I2C adapter čini povezivanje sa senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. I2C kabel

4. I2C štit za arduino nano

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za povezivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i arduino nano. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

MPU-6000 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični.

Sve što trebate su četiri žice! Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za praćenje kretanja:

Počnimo sada s arduino kodom.

Dok koristimo senzorski modul s arduinom, uključujemo Wire.h biblioteku. "Wire" biblioteka sadrži funkcije koje olakšavaju i2c komunikaciju između senzora i arduino ploče.

Cijeli arduino kôd dat je u nastavku radi praktičnosti korisnika:

#include

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

#define Addr 0x68

void setup ()

{

// Inicializirajte I2C komunikaciju kao master

Wire.begin ();

// Pokrećemo serijsku komunikaciju, postavljena brzina prijenosa = 9600

Serial.begin (9600);

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir registra konfiguracije žiroskopa

Wire.write (0x1B);

// Raspon punog opsega = 2000 dps

Wire.write (0x18);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odaberite registar konfiguracije akcelerometra

Wire.write (0x1C);

// Raspon punog opsega = +/- 16g

Wire.write (0x18);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odaberite registar za upravljanje napajanjem

Wire.write (0x6B);

// PLL sa referencom xGyro

Wire.write (0x01);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

kašnjenje (300);

}

void loop ()

{

nepotpisani int podaci [6];

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir registra podataka

Wire.write (0x3B);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 6 bajta podataka

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Očitavanje 6 bajta podataka

if (Wire.available () == 6)

{

podaci [0] = Wire.read ();

podaci [1] = Wire.read ();

podaci [2] = Wire.read ();

podaci [3] = Wire.read ();

podaci [4] = Wire.read ();

podaci [5] = Wire.read ();

}

// Pretvorimo podatke

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

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

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

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir registra podataka

Wire.write (0x43);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 6 bajta podataka

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Očitavanje 6 bajta podataka

if (Wire.available () == 6)

{

podaci [0] = Wire.read ();

podaci [1] = Wire.read ();

podaci [2] = Wire.read ();

podaci [3] = Wire.read ();

podaci [4] = Wire.read ();

podaci [5] = Wire.read ();

}

// Pretvorimo podatke

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

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

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

// Izlaz podataka na serijski monitor

Serial.print ("Ubrzanje u osi X:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Ubrzanje u osi Y:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Ubrzanje u osi Z:");

Serial.println (zAccl);

Serial.print ("Osa rotacije X:");

Serial.println (xGyro);

Serial.print ("Osa rotacije Y:");

Serial.println (yGyro);

Serial.print ("Z-os rotacije:");

Serial.println (zGyro);

kašnjenje (500);

}

U biblioteci žica Wire.write () i Wire.read () se koriste za pisanje naredbi i čitanje izlaza senzora.

Serial.print () i Serial.println () koriste se za prikaz izlaza senzora na serijskom monitoru Arduino IDE -a.

Izlaz senzora prikazan je na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

MPU-6000 je senzor za praćenje pokreta koji svoju primjenu nalazi u sučelju kretanja pametnih telefona i tableta. U pametnim telefonima ti se senzori mogu koristiti u aplikacijama kao što su naredbe pokretima za aplikacije i upravljanje telefonom, poboljšano igranje, proširena stvarnost, panoramsko snimanje i gledanje fotografija te navigacija pješaka i vozila. MotionTracking tehnologija može pretvoriti mobilne telefone i tablete u moćne 3D inteligentne uređaje koji se mogu koristiti u aplikacijama u rasponu od praćenja zdravlja i kondicije do usluga zasnovanih na lokaciji.