MPU6050教程開源分享

描述

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第 2 步：簡(jiǎn)介

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MPU6050是世界上第一個(gè)集成 6 軸運(yùn)動(dòng)跟蹤設(shè)備，將 3 軸陀螺儀、3 軸加速度計(jì)和數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理器? (DMP) 全部結(jié)合在一個(gè)小型 4x4x0.9mm 封裝中，即中間的集成電路，它基于I2C通信協(xié)議，具體不討論，參考MPU 6050的Datasheet 。

第 3 步：硬件

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MPU 6050 采用模塊形式，有 8 個(gè)引腳，但不用擔(dān)心，我們將只使用 4 個(gè)重要引腳，足以與我們的 Arduino 板集成。

所以我們有 VCC，接地，它接受從 2v 到 5v 的任何輸入，因?yàn)檫@個(gè)板上有一個(gè)穩(wěn)壓器，因此支持 3.3v 邏輯高電平和 5v 邏輯高電平。

接下來我們有一些 SMD 封裝的免費(fèi)電阻器和電容器，最重要的部分是 MPU6050 IC，它是一個(gè) MEMS 或微機(jī)電系統(tǒng)，它根據(jù)軸位置的變化改變電壓。

該 IC 還有 SCL SDA，它們是 I2C 引腳，XDA 和 XCL 是輔助串行引腳，在本教程中我們不會(huì)將它們與 Arduino 一起使用，我們有 AD0，它是輔助端口和主端口之間的地址選擇，最后我們有 INT中斷引腳，

我們的 Arduino UNO 和 NANO 的連接如下：

VCC-5v

接地 - 接地

沙中線 - A5

SDA-A4

（對(duì)于其他 Arduino 板，只有 SDA 和 SCL 引腳發(fā)生變化。）

這就是連接的全部

（在UTSOURCE找到所有組件）

第 4 步：安裝庫

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在開始編碼之前，我們需要一個(gè)由 jarzebski 命名為 Arduino MPU-6050 的庫，

我們還需要內(nèi)置的 Wire Library，因此我們只需安裝 MPU - 6050 Library。

這是MPU6050 庫的鏈接。

要將新庫安裝到您的 Arduino IDE 中，您可以使用庫管??理器。

• 打開 IDE 并單擊“Sketch”菜單，然后單擊“Include Library”> 選擇“Add.ZIP Library”選項(xiàng)。
• 導(dǎo)航到 .zip 文件的位置并將其打開。

有關(guān)導(dǎo)入的更多信息，請(qǐng)參閱https://www.arduino.cc/en/guide/libraries

第 5 步：打開陀螺儀示例。

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將 MPU-6050 庫添加到 Arduino IDE 后，我們有很多示例可供選擇，例如

• MPU6050_accel_pitch_roll
• MPU6050_accel_simple
• MPU6050_自由落體
• MPU6050_gyro_pitch_roll_yaw
• MPU6050_gyro_simple
• MPU6050_運(yùn)動(dòng)
• MPU6050_溫度

我們需要慢慢了解庫和基礎(chǔ)知識(shí)，所以讓我們從MPU6050_gyro_simple示例開始。

（你知道 MPU6050 也有一個(gè)溫度傳感器，但不是很準(zhǔn)確所以我們沒有在這里討論它！）

第 6 步：理解代碼

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基本上在這個(gè)例子中，我們將查看我們的傳感器是否正常工作，因此我們將在串行監(jiān)視器上顯示傳感器數(shù)據(jù)。

所以我們在設(shè)置部分開始串行監(jiān)視器。

Serial.begin(115200);

在此While 循環(huán)中，執(zhí)行傳感器測(cè)試序列。

while(!mpu.begin(MPU6050_SCALE_2000DPS, MPU6050_RANGE_2G))
{    Serial.println("Could not find a valid MPU6050 sensor, check wiring!");
delay(500);
}

有時(shí)我們正在做一個(gè)項(xiàng)目，并且必須將我們的傳感器設(shè)置在一個(gè)特定的方向，我們需要偏移量，我們不需要這個(gè)教程，

• 但要更改偏移量，只需取消注釋這些行。

// mpu.setGyroOffsetX(155);
// mpu.setGyroOffsetY(15);
// mpu.setGyroOffsetZ(15);
( uncomment by removing "http://" )

• 有一條校準(zhǔn)線，它實(shí)際上會(huì)將我們的傳感器設(shè)置為平坦。

// Calibrate gyroscope. The calibration must be at rest.
// If you don't want calibrate, comment this line.
mpu.calibrateGyro();

記住偏移和校準(zhǔn)是兩個(gè)不同的東西，偏移會(huì)給你定義的校準(zhǔn)，例如，你可以以奇怪的角度安裝這個(gè)傳感器，但它會(huì)作為零的參考點(diǎn)。

• 接下來是靈敏度，默認(rèn)值為 3。

// Set threshold sensivty. Default 3.
// If you don't want use threshold, comment this line or set 0.
mpu.setThreshold(3);

• 在檢查循環(huán)部分，完成了基本的硬件檢查。

void checkSettings()
{
Serial.println();

Serial.print(" * Sleep Mode:        ");
Serial.println(mpu.getSleepEnabled() ? "Enabled" : "Disabled");

Serial.print(" * Clock Source:      ");
switch(mpu.getClockSource())
{
case MPU6050_CLOCK_KEEP_RESET:     Serial.println("Stops the clock and keeps the timing generator in reset"); break;
case MPU6050_CLOCK_EXTERNAL_19MHZ: Serial.println("PLL with external 19.2MHz reference"); break;
case MPU6050_CLOCK_EXTERNAL_32KHZ: Serial.println("PLL with external 32.768kHz reference"); break;
case MPU6050_CLOCK_PLL_ZGYRO:      Serial.println("PLL with Z axis gyroscope reference"); break;
case MPU6050_CLOCK_PLL_YGYRO:      Serial.println("PLL with Y axis gyroscope reference"); break;
case MPU6050_CLOCK_PLL_XGYRO:      Serial.println("PLL with X axis gyroscope reference"); break;
case MPU6050_CLOCK_INTERNAL_8MHZ:  Serial.println("Internal 8MHz oscillator"); break;
}

Serial.print(" * Gyroscope:         ");
switch(mpu.getScale())
{
case MPU6050_SCALE_2000DPS:        Serial.println("2000 dps"); break;
case MPU6050_SCALE_1000DPS:        Serial.println("1000 dps"); break;
case MPU6050_SCALE_500DPS:         Serial.println("500 dps"); break;
case MPU6050_SCALE_250DPS:         Serial.println("250 dps"); break;
}

Serial.print(" * Gyroscope offsets: ");
Serial.print(mpu.getGyroOffsetX());
Serial.print(" / ");
Serial.print(mpu.getGyroOffsetY());
Serial.print(" / ");
Serial.println(mpu.getGyroOffsetZ());

Serial.println();
}

我強(qiáng)烈建議保留此循環(huán)。

• 在循環(huán)部分，這是整個(gè)代碼中最重要的部分，即從我們的傳感器獲取值。首先我們需要調(diào)用值，使用 mpu.readRawGyro 或 mpu.readNormalizeGyro，現(xiàn)在原始和規(guī)范化的概念是這樣的，原始基本上是數(shù)字，規(guī)范化值是經(jīng)過過濾器和計(jì)算的值，或者你可以說，處理過的數(shù)據(jù)。

void loop()
{
Vector rawGyro = mpu.readRawGyro();
Vector normGyro = mpu.readNormalizeGyro();

• 我們有 3 個(gè)軸，稱為 xy 和 z，可以使用我們?cè)O(shè)置為 rawGyro 的變量名調(diào)用它們，后跟軸名，為了制作一個(gè)項(xiàng)目，我們將需要使用此變量名的 x、y 和 z 這 3 個(gè)值。軸命令。

Serial.print(" Xraw = ");
Serial.print(rawGyro.XAxis);
Serial.print(" Yraw = ");
Serial.print(rawGyro.YAxis);
Serial.print(" Zraw = ");
Serial.println(rawGyro.ZAxis);
Serial.print(" Xnorm = ");
Serial.print(normGyro.XAxis);
Serial.print(" Ynorm = ");
Serial.print(normGyro.YAxis);
Serial.print(" Znorm = ");
Serial.println(normGyro.ZAxis);

• 最后，為了以舒適的速度查看值，讓我們將延遲從 10 增加到 1000

delay(10);
}

由于我們的示例代碼已準(zhǔn)備就緒并且我們了解我們?cè)诖a中做了什么，現(xiàn)在是上傳代碼和查看結(jié)果的時(shí)候了。

代碼可以在這里找到！

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第 7 步：在串口中查看結(jié)果

上傳完成后，是時(shí)候打開串行監(jiān)視器并觀察輸出了：

不要忘記將串口與我們?cè)诖a開頭定義的波特率相匹配，即115200

如果我們的接線和硬件正確，我們應(yīng)該在串行端口上獲取每個(gè)軸的值，以獲取傳感器中原始和歸一化陀螺儀的變化。

Initialize MPU6050
* Sleep Mode:        Disabled
* Clock Source:      PLL with X axis gyroscope reference
* Gyroscope:         2000 dps
* Gyroscope offsets: 0 / 0 / 0
Xraw = -65.00 Yraw = 25.00 Zraw = -29.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00
Xraw = -62.00 Yraw = 20.00 Zraw = -32.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00
Xraw = -64.00 Yraw = 25.00 Zraw = -30.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00
Xraw = -66.00 Yraw = 23.00 Zraw = -29.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00
Xraw = -67.00 Yraw = 20.00 Zraw = -33.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00
Xraw = -64.00 Yraw = 22.00 Zraw = -31.00
Xnorm = 0.00 Ynorm = 0.00 Znorm = 0.00

這是我們?cè)诖谏系玫降娜罩尽?/font>