Rörelsesspårning med MPU-6000 och Raspberry Pi: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

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 MPU-6000 sensormodulen och hallon pi illustrerats. För att läsa värdena för acceleration och rotationsvinkel har vi använt hallon pi 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. Hallon Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Sköld för hallon pi

5. Ethernet -kabel

Steg 2: Hårdvaruanslutning:

Hårdvaruanslutningssektionen förklarar i princip de anslutningar som krävs mellan sensorn och hallonpi. 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:

Fördelen med att använda hallon pi är att det ger dig flexibiliteten hos programmeringsspråket där du vill programmera kortet för att ansluta sensorn till den. Genom att utnyttja denna fördel med detta kort visar vi här sin programmering i python. Python är ett av de enklaste programmeringsspråken med enklaste syntax. Python-koden för MPU-6000 kan laddas ner från vår GitHub-community som är Dcube Store

Förutom användarnas lätthet förklarar vi koden här också:

Som det första kodningssteget måste du ladda ner SMBus -biblioteket vid python eftersom det här biblioteket stöder de funktioner som används i koden. Så för att ladda ner biblioteket kan du besöka följande länk:

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

Du kan också kopiera arbetskoden härifrån:

importera smbus

importtid

# Skaffa I2C -bussbuss = smbus. SMBus (1)

# MPU-6000-adress, 0x68 (104)

# Välj konfigurationsregister för gyroskop, 0x1B (27)

# 0x18 (24) Fullskaleavstånd = 2000 dps

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

# MPU-6000-adress, 0x68 (104)

# Välj accelerometerkonfigurationsregister, 0x1C (28)

# 0x18 (24) Fullskalingsintervall = +/- 16g

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

# MPU-6000-adress, 0x68 (104)

# Välj energihanteringsregister1, 0x6B (107)

# 0x01 (01) PLL med xGyro -referens

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

tid. sover (0,8)

# MPU-6000-adress, 0x68 (104)

# Läs tillbaka data från 0x3B (59), 6 byte

# Accelerometer X-Axis MSB, X-Axis LSB, Y-Axis MSB, Y-Axis LSB, Z-Axis MSB, Z-Axis LSB

data = buss.läs_i2c_block_data (0x68, 0x3B, 6)

# Konvertera data

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

om xAccl> 32767:

xAccl -= 65536

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

om yAccl> 32767:

yAccl -= 65536

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

om zAccl> 32767:

zAccl -= 65536

# MPU-6000-adress, 0x68 (104)

# Läs tillbaka data från 0x43 (67), 6 byte

# Gyrometer X-Axis MSB, X-Axis LSB, Y-Axis MSB, Y-Axis LSB, Z-Axis MSB, Z-Axis LSB

data = buss.läs_i2c_block_data (0x68, 0x43, 6)

# Konvertera data

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

om xGyro> 32767:

xGyro -= 65536

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

om yGyro> 32767:

yGyro -= 65536

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

om zGyro> 32767:

zGyro -= 65536

# Mata ut data till skärmen

print "Acceleration i X-axel: %d" %xAccl

print "Acceleration i Y-axel: %d" %yAccl

print "Acceleration i Z-axel: %d" %zAccl

print "X-Rotation Axis: %d" %xGyro

print "Y-Axis of Rotation: %d" %yGyro

print "Z-axel för rotation: %d" %zGyro

Koden körs med följande kommando:

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

Sensorns utmatning visas i bilden ovan för referens för användaren.

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.