Interface van 3-assige gyroscoopsensor BMG160 met Arduino Nano - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

In de wereld van vandaag is meer dan de helft van de jongeren en kinderen dol op gamen en iedereen die ervan houdt, gefascineerd door de technische aspecten van gamen, kent het belang van bewegingsdetectie in dit domein. We waren ook verbaasd over hetzelfde en om het op de planken te brengen, dachten we aan een gyroscoopsensor die de hoeksnelheid van elk object kan meten. Dus de sensor die we hebben gebruikt om de taak aan te pakken, is BMG160. BMG160 is een 16-bit, digitale, triaxiale, gyroscoopsensor die de hoeksnelheid kan meten in drie loodrechte kamerdimensies.

In deze tutorial gaan we de werking van BMG160 demonstreren met Arduino Nano.

Hardware die je hiervoor nodig hebt zijn de volgende:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. I2C-kabel

4. I2C-schild voor Arduino Nano

Stap 1: BMG160 Overzicht:

Allereerst willen we u vertrouwd maken met de basiskenmerken van de sensormodule BMG160 en het communicatieprotocol waarop deze werkt.

BMG160 is in feite een 16-bit, digitale, triaxiale, gyroscoopsensor die hoeksnelheden kan meten. Het is in staat om hoeksnelheden te berekenen in drie loodrechte kamerdimensies, de x-, y- en z-as, en de bijbehorende uitgangssignalen te leveren. Het kan communiceren met het Raspberry Pi-bord met behulp van het I2C-communicatieprotocol. Deze specifieke module is ontworpen om te voldoen aan de eisen voor zowel consumententoepassingen als industriële doeleinden.

Het communicatieprotocol waarop de sensor werkt is I2C. I2C staat voor de inter-geïntegreerde schakeling. Het is een communicatieprotocol waarbij de communicatie plaatsvindt via SDA (seriële data) en SCL (seriële klok) lijnen. Het maakt het mogelijk om meerdere apparaten tegelijkertijd aan te sluiten. Het is een van de eenvoudigste en meest efficiënte communicatieprotocollen.

Stap 2: Wat je nodig hebt.

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

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. I2C-kabel

4. I2C-schild voor Arduino Nano

Stap 3: Hardware-aansluiting:

De hardware-aansluitingssectie legt in feite de bedradingsverbindingen uit die nodig zijn tussen de sensor en de Arduino. 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 BMG160 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 4: 3-assige gyroscoopmeting Arduino-code:

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:

#include// BMG160 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-verzending

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer bereikregister

Draad.schrijven (0x0F);

// Configureer volledig schaalbereik 2000 dps

Draad.schrijven (0x80);

// Stop I2C-verzending

Wire.endTransmission();

// Start I2C-verzending

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer Bandbreedte register

Draad.schrijven (0x10);

// Bandbreedte instellen = 200 Hz

Wire.write(0x04);

// Stop I2C-verzending

Wire.endTransmission();

vertraging (300);

}

lege lus()

{

niet-ondertekende int-gegevens[6];

// Start I2C-verzending

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecteer Gyrometer data register

Draad.schrijven (0x02);

// Stop I2C-verzending

Wire.endTransmission();

// Vraag 6 bytes aan gegevens aan

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Lees 6 bytes aan gegevens

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

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();

}

vertraging (300);

// Converteer de gegevens

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

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

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

// Gegevens uitvoeren naar de seriële monitor

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);

}

Stap 5: Toepassingen:

BMG160 heeft een gevarieerd aantal toepassingen in apparaten zoals mobiele telefoons, mens-machine-interface-apparaten. Deze sensormodule is ontworpen om te voldoen aan de eisen voor consumententoepassingen zoals beeldstabilisatie (DSC en cameratelefoon), gaming en aanwijsapparaten. Het wordt ook gebruikt in systemen die gebarenherkenning vereisen en de systemen die worden gebruikt bij indoornavigatie.