Praćenje kretanja pomoću MPU-6000 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

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 sa malinom pi. Za očitavanje vrijednosti ubrzanja i kuta rotacije koristili smo malinu pi 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. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za malinu pi

5. Ethernet kabel

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za priključivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i maline pi. 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:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste spojili senzor s njom. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje demonstriramo njeno programiranje u pythonu. Python je jedan od najlakših programskih jezika s najjednostavnijom sintaksom. Python kod za MPU-6000 može se preuzeti sa naše GitHub zajednice koja je Dcube Store

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti SMBus biblioteku u slučaju pythona jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje biblioteke možete posjetiti sljedeću vezu:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Radni kôd možete kopirati i odavde:

import smbus

vreme uvoza

# Nabavite I2C sabirnicu = smbus. SMBus (1)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar konfiguracije žiroskopa, 0x1B (27)

# 0x18 (24) Raspon punog opsega = 2000 dps

bus.write_byte_data (0x68, 0x1B, 0x18)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar konfiguracije akcelerometra, 0x1C (28)

# 0x18 (24) Raspon cijele skale = +/- 16g

bus.write_byte_data (0x68, 0x1C, 0x18)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar za upravljanje napajanjem1, 0x6B (107)

# 0x01 (01) PLL sa referencom xGyro

bus.write_byte_data (0x68, 0x6B, 0x01)

vrijeme.spavanje (0,8)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Očitavanje podataka sa 0x3B (59), 6 bajtova

# Akcelerometar X-osi MSB, X-osi LSB, Y-osi MSB, Y-osi LSB, Z-osi MSB, Z-osi LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x3B, 6)

# Pretvorite podatke

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

ako je xAccl> 32767:

xAccl -= 65536

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

ako je yAccl> 32767:

yAccl -= 65536

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

ako je zAccl> 32767:

zAccl -= 65536

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Pročitajte podatke nazad od 0x43 (67), 6 bajtova

# Žirometar X-osi MSB, X-osi LSB, Y-osi MSB, Y-osi LSB, Z-osi MSB, Z-osi LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x43, 6)

# Pretvorite podatke

xGiro = podaci [0] * 256 + podaci [1]

ako je xGyro> 32767:

xGiro -= 65536

yGiro = podaci [2] * 256 + podaci [3]

ako je yGyro> 32767:

yGiro -= 65536

zGiro = podaci [4] * 256 + podaci [5]

ako je zGyro> 32767:

zGiro -= 65536

# Izlažite podatke na ekran

ispis "Ubrzanje u osi X: %d" %xAccl

ispis "Ubrzanje u osi Y: %d" %yAccl

ispis "Ubrzanje u osi Z: %d" %zAccl

ispis "Osi rotacije X: %d" %xGiro

ispis "Y-osi rotacije: %d" %yGiro

ispis "Z-osi rotacije: %d" %zGiro

Kôd se izvršava pomoću sljedeće naredbe:

$> python MPU-6000.py gt; python MPU-6000.py

Izlaz senzora prikazan je na gornjoj slici za referencu korisnika.

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.