Rörelsesspårning med MPU-6000 och Arduino Nano: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

MPU-6000 är en 6-axlig rörelsespårningssensor som har 3-axlig accelerometer och 3-axlig gyroskop inbäddad i den. Denna sensor kan effektivt spåra exakt position och plats för ett objekt i det tredimensionella planet. Det kan användas i de system som kräver positionsanalys med högsta precision.

I denna handledning har gränssnittet mellan sensormodulen MPU-6000 och arduino nano illustrerats. För att läsa värdena för acceleration och rotationsvinkel har vi använt arduino nano med en I2c -adapter. Denna I2C -adapter gör anslutningen till sensormodulen enkel och mer tillförlitlig.

Steg 1: Hårdvara krävs:

Materialet vi behöver för att uppnå vårt mål inkluderar följande hårdvarukomponenter:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. I2C -kabel

4. I2C Shield för arduino nano

Steg 2: Hårdvaruanslutning:

Hårdvaruanslutningssektionen förklarar i princip kabelförbindelserna som krävs mellan sensorn och arduino nano. Att säkerställa korrekta anslutningar är den grundläggande nödvändigheten när du arbetar på något system för önskad utgång. Så, de nödvändiga anslutningarna är följande:

MPU-6000 fungerar över I2C. Här är exemplet kopplingsschema som visar hur man kopplar upp varje gränssnitt för sensorn.

Out-of-the-box är kortet konfigurerat för ett I2C-gränssnitt, därför rekommenderar vi att du använder den här anslutningen om du annars är agnostiker.

Allt du behöver är fyra ledningar! Endast fyra anslutningar krävs Vcc, Gnd, SCL och SDA -stift och dessa är anslutna med hjälp av I2C -kabel.

Dessa kopplingar visas i bilderna ovan.

Steg 3: Kod för rörelsesspårning:

Låt oss börja med arduino -koden nu.

När vi använder sensormodulen med arduino inkluderar vi Wire.h -biblioteket. "Wire" -biblioteket innehåller de funktioner som underlättar i2c -kommunikationen mellan sensorn och arduino -kortet.

Hela arduino -koden anges nedan för användarens bekvämlighet:

#omfatta

// MPU-6000 I2C-adressen är 0x68 (104)

#define Addr 0x68

void setup ()

{

// Initiera I2C -kommunikation som Master

Wire.begin ();

// Initiera seriell kommunikation, ange överföringshastighet = 9600

Serial.begin (9600);

// Starta I2C -överföring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj konfigurationsregister för gyroskop

Wire.write (0x1B);

// Fullskaleavstånd = 2000 dps

Wire.write (0x18);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Starta I2C -överföring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj accelerometerkonfigurationsregister

Wire.write (0x1C);

// Fullskaleavstånd = +/- 16g

Wire.write (0x18);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Starta I2C -överföring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj energihanteringsregister

Wire.write (0x6B);

// PLL med xGyro -referens

Wire.write (0x01);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

fördröjning (300);

}

void loop ()

{

osignerade int -data [6];

// Starta I2C -överföring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj dataregister

Wire.write (0x3B);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Begär 6 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Läs 6 byte data

om (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

// Konvertera data

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

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

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

// Starta I2C -överföring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Välj dataregister

Wire.write (0x43);

// Stoppa I2C -överföring

Wire.endTransmission ();

// Begär 6 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Läs 6 byte data

om (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

// Konvertera data

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

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

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

// Utdata till seriell bildskärm

Serial.print ("Acceleration i X-Axis:");

Serial.println (xAccl);

Serial.print ("Acceleration i Y-axel:");

Serial.println (yAccl);

Serial.print ("Acceleration i Z-axel:");

Serial.println (zAccl);

Serial.print ("X-axel av rotation:");

Serial.println (xGyro);

Serial.print ("Y-axel för rotation:");

Serial.println (yGyro);

Serial.print ("Z-axel av rotation:");

Serial.println (zGyro);

fördröjning (500);

}

I trådbiblioteket används Wire.write () och Wire.read () för att skriva kommandon och läsa sensorutmatningen.

Serial.print () och Serial.println () används för att visa sensorns utgång på den seriella bildskärmen på Arduino IDE.

Sensorns utgång visas på bilden ovan.

Steg 4: Ansökningar:

MPU-6000 är en rörelsesspårningssensor som hittar sin tillämpning i rörelsegränssnittet för smartphones och surfplattor. I smartphones kan dessa sensorer användas i applikationerna, t.ex. gestkommandon för applikationer och telefonkontroll, förbättrat spel, förstorad verklighet, panoramafotografering och visning samt fotgängare och fordonsnavigering. MotionTracking-tekniken kan konvertera telefoner och surfplattor till kraftfulla intelligenta 3D-enheter som kan användas i applikationer som sträcker sig från hälso- och fitnessövervakning till platsbaserade tjänster.