Beweging volgen met behulp van MPU-6000 en Arduino Nano - Ajarnpa

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

MPU-6000 is een 6-assige bewegingsvolgsensor met daarin een 3-assige versnellingsmeter en een 3-assige gyroscoop. Deze sensor is in staat om de exacte positie en locatie van een object in het driedimensionale vlak efficiënt te volgen. Het kan worden gebruikt in de systemen die positieanalyse met de hoogste precisie vereisen.

In deze tutorial is de interface van de MPU-6000 sensormodule met arduino nano geïllustreerd. Om de waarden van versnelling en rotatiehoek te lezen, hebben we arduino nano gebruikt met een I2c-adapter. Deze I2C-adapter maakt de verbinding met de sensormodule eenvoudig en betrouwbaarder.

Stap 1: Benodigde hardware:

De materialen die we nodig hebben om ons doel te bereiken, omvatten de volgende hardwarecomponenten:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. I2C-kabel

4. I2C-schild voor arduino nano

Stap 2: Hardware-aansluiting:

De hardware-aansluitingssectie legt in feite de bedradingsverbindingen uit die nodig zijn tussen de sensor en de arduino nano. Zorgen voor correcte verbindingen is de basisbehoefte bij het werken aan elk systeem voor de gewenste output. De vereiste verbindingen zijn dus als volgt:

De MPU-6000 werkt via I2C. Hier is het voorbeeldbedradingsschema, dat laat zien hoe elke interface van de sensor moet worden aangesloten.

Out-of-the-box, het bord is geconfigureerd voor een I2C-interface, daarom raden we aan om deze aansluiting te gebruiken als je verder agnostisch bent.

Alles wat je nodig hebt zijn vier draden! Er zijn slechts vier aansluitingen nodig Vcc, Gnd, SCL en SDA-pinnen en deze worden verbonden met behulp van I2C-kabel.

Deze verbindingen worden gedemonstreerd in de bovenstaande afbeeldingen.

Stap 3: Code voor bewegingsregistratie:

Laten we nu beginnen met de arduino-code.

Tijdens het gebruik van de sensormodule met de arduino, nemen we de Wire.h-bibliotheek op. De "Wire"-bibliotheek bevat de functies die de i2c-communicatie tussen de sensor en het arduino-bord vergemakkelijken.

De volledige arduino-code wordt hieronder gegeven voor het gemak van de gebruiker:

#erbij betrekken

// MPU-6000 I2C-adres is 0x68 (104)

#define Addr 0x68

ongeldige setup()

{

// Initialiseer I2C-communicatie als Master

Draad.begin();

// Initialiseer seriële communicatie, stel baudrate in = 9600

Serieel.begin(9600);

// Start I2C-transmissie

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer gyroscoopconfiguratieregister

Draad.schrijven (0x1B);

// Volledig schaalbereik = 2000 dps

Draad.schrijven (0x18);

// Stop I2C-transmissie

Wire.endTransmission();

// Start I2C-transmissie

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer accelerometer configuratieregister

Draad.schrijven (0x1C);

// Volledig schaalbereik = +/-16g

Draad.schrijven (0x18);

// Stop I2C-transmissie

Wire.endTransmission();

// Start I2C-transmissie

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer energiebeheerregister

Draad.schrijven (0x6B);

// PLL met xGyro-referentie

Draad.schrijven (0x01);

// Stop I2C-transmissie

Wire.endTransmission();

vertraging (300);

}

lege lus()

{

niet-ondertekende int-gegevens[6];

// Start I2C-transmissie

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer dataregister

Draad.schrijven (0x3B);

// Stop I2C-transmissie

Wire.endTransmission();

// Vraag 6 bytes aan gegevens aan

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Lees 6 bytes aan gegevens

if(Draad.beschikbaar() == 6)

{

data[0] = Draad.lezen();

data[1] = Draad.lezen();

data[2] = Draad.lezen();

data[3] = Draad.lezen();

data[4] = Draad.lezen();

data[5] = Draad.lezen();

}

// Converteer de gegevens

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

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

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

// Start I2C-transmissie

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer dataregister

Draad.schrijven (0x43);

// Stop I2C-transmissie

Wire.endTransmission();

// Vraag 6 bytes aan gegevens aan

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Lees 6 bytes aan gegevens

if(Draad.beschikbaar() == 6)

{

data[0] = Draad.lezen();

data[1] = Draad.lezen();

data[2] = Draad.lezen();

data[3] = Draad.lezen();

data[4] = Draad.lezen();

data[5] = Draad.lezen();

}

// Converteer de gegevens

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

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

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

// Gegevens uitvoeren naar seriële monitor

Serial.print("Versnelling in X-as: ");

Serieel.println(xAccl);

Serial.print("Versnelling in Y-as: ");

Serial.println(yAccl);

Serial.print("Versnelling in Z-as: ");

Serieel.println(zAccl);

Serial.print("X-as van rotatie: ");

Serial.println(xGyro);

Serial.print("Y-as van rotatie: ");

Serial.println(yGyro);

Serial.print("Z-as van rotatie: ");

Serieel.println(zGyro);

vertraging (500);

}

In de draadbibliotheek worden Wire.write() en Wire.read() gebruikt om de commando's te schrijven en de sensoruitgang te lezen.

Serial.print() en Serial.println() worden gebruikt om de output van de sensor op de seriële monitor van de Arduino IDE weer te geven.

De output van de sensor wordt getoond in de afbeelding hierboven.

Stap 4: Toepassingen:

MPU-6000 is een bewegingsvolgsensor, die zijn toepassing vindt in de bewegingsinterface van smartphones en tablets. In smartphones kunnen deze sensoren worden gebruikt in toepassingen zoals gebarencommando's voor toepassingen en telefoonbediening, verbeterde gaming, augmented reality, het maken en bekijken van panoramische foto's, en voetgangers- en voertuignavigatie. MotionTracking-technologie kan handsets en tablets omzetten in krachtige 3D-intelligente apparaten die kunnen worden gebruikt in toepassingen variërend van gezondheids- en fitnessmonitoring tot locatiegebaseerde services.