„Arduino Nano“ir „Visuino“: pagreičio konvertavimas į kampą iš akselerometro ir giroskopo MPU6050 I2C jutiklis: 8 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Prieš kurį laiką paskelbiau pamoką apie tai, kaip galite prijungti MPU9250 pagreičio matuoklį, giroskopą ir kompaso jutiklį prie „Arduino Nano“ir užprogramuoti jį kartu su „Visuino“, kad jis išsiųstų paketinius duomenis ir rodytų juos apimties ir vizualiniuose prietaisuose.

Akselerometras siunčia X, Y ir Z pagreičio jėgas. Tačiau dažnai turime konvertuoti jėgas į X, Y, Z 3D kampą, kad nustatytume jutiklio 3D orientaciją. Nemažai žmonių paprašė tokios pamokos, ir pagaliau radau laiko tai padaryti.

Kai kurie žmonės taip pat klausė, kaip galite prijungti ir naudoti MPU6050 pagreičio matuoklį ir giroskopo jutiklį, todėl nusprendžiau naudoti šį modulį mokymui, o ne sudėtingesnį ir brangesnį MPU9250.

Šioje pamokoje aš jums parodysiu, kaip paprasta prijungti MPU6050 akselerometrą ir giroskopo jutiklį prie „Arduino Nano“ir užprogramuoti jį kartu su Visuino, kad pagreitis būtų paverstas 3D X, Y, Z kampu.

1 žingsnis: komponentai

1. Viena su „Arduino“suderinama plokštė (aš naudoju „Arduino Nano“, nes tokią turiu, bet bet kuri kita bus tinkama)
2. Vienas MPU6050 pagreičio giroskopo jutiklio modulis
3. 4 „Moteris-moteris“jungiamieji laidai

2 veiksmas: prijunkite MPU6050 akselerometrą ir giroskopą prie „Arduino“

1. Prijunkite 5 V VCC maitinimą (raudona viela), įžeminimą (juoda viela), SCL (geltona viela) ir SDA (žalia viela) prie MPU6050 modulio (1 pav.)
2. Kitą įžeminimo laido galą (juodą laidą) prijunkite prie „Arduino Nano“plokštės įžeminimo kaiščio (2 pav.)
3. Kitą 5 V VCC maitinimo laido galą (raudoną laidą) prijunkite prie „Arduino Nano“plokštės 5 V maitinimo kaiščio (2 pav.)
4. Kitą SDA laido galą (žalią laidą) prijunkite prie „Arduino Nano“plokštės SDA/analoginio kaiščio 4 (3 pav.)
5. Kitą SCL laido galą (geltoną laidą) prijunkite prie „Arduino Nano“plokštės SCL/analoginio kaiščio 5 (3 pav.)
6. 4 paveikslėlyje parodyta, kur yra „Arduino Nano“įžeminimas, 5 V maitinimas, SDA/analoginis kaištis 4 ir SCL/analoginis kaištis 5, kaiščiai

3 veiksmas: paleiskite „Visuino“ir pasirinkite „Arduino“plokštės tipą

Norėdami pradėti programuoti „Arduino“, turėsite įdiegti „Arduino IDE“iš čia:

Įsitikinkite, kad įdiegėte 1.6.7 ar naujesnę versiją, kitaip ši instrukcija neveiks!

Taip pat reikia įdiegti „Visuino“:

1. Paleiskite Visuino, kaip parodyta pirmoje nuotraukoje
2. Visuino „Arduino“komponente (1 pav.) Spustelėkite mygtuką „Įrankiai“
3. Kai pasirodys dialogo langas, pasirinkite „Arduino Nano“, kaip parodyta 2 paveiksle

4 veiksmas: „Visuino“: pridėkite ir prijunkite MPU9650 ir pagreitį prie kampinių komponentų

Pirmiausia turime pridėti komponentų, skirtų valdyti MPU6050 jutiklį, ir paversti X, Y, Z pagreitį į 3D X, Y, Z kampą:

1. Komponentų įrankių rinkinio filtro laukelyje įveskite „6050“, tada pasirinkite komponentą „Akselerometro giroskopas MPU6000/MPU6050 I2C“(1 pav.) Ir nuleiskite jį į projektavimo sritį (2 pav.)
2. Komponentų įrankių rinkinio laukelyje Filtras įveskite „kampas“, tada pasirinkite komponentą „Pagreitis į kampą“(2 pav.) Ir numeskite jį į projektavimo sritį (3 pav.)
3. Spustelėkite langelio „Akselerometras“laukelį „Out“, kuriame yra „AccelerometerGyroscope1“komponento X, Y, X pagreičio kaiščiai, kad pradėtumėte prijungti visus išvesties kaiščius vienu metu (3 pav.)
4. Perkelkite pelę virš „X“įvesties kaiščio, esančio „AccelerationToAngle1“komponento laukelyje „In“. „Visuino“automatiškai paskleis laidus, kad jie būtų tinkamai prijungti prie kitų kaiščių (3 pav.)
5. Prijunkite „AccelerometerGyroscope1“komponento „Out“kaištį prie „Arduino“komponento I2C kanalo „In“kaiščio (4 pav.)

5 veiksmas: „Visuino“: pridėkite paketo komponentą ir nustatykite antraštės žymeklį

Norėdami siųsti visus kanalų duomenis iš „Arduino“per nuoseklųjį prievadą, mes galime naudoti paketo komponentą, kad supakuotume kanalus kartu ir rodytume juos Visuino apimtyje ir matuokliuose:

1. Komponentų įrankių rinkinio laukelyje Filtras įveskite „paketas“, tada pasirinkite komponentą „Sinusinis analoginis generatorius“(1 pav.) Ir nuleiskite jį į projektavimo sritį
2. Ypatybėse išplėskite savybę „Galvos žymeklis“(2 pav.)
3. Ypatybėse spustelėkite mygtuką „…“(2 pav.)
4. Baitų redaktoriuje įveskite kai kuriuos skaičius, pvz., 55 55 (3 pav.)
5. Spustelėkite mygtuką Gerai, kad patvirtintumėte ir uždarytumėte redaktorių

6 veiksmas: „Visuino“: pridėkite 3 dvejetainius analoginius elementus prie paketo komponento ir prijunkite juos

1. Spustelėkite „Packet1“komponento mygtuką „Įrankiai“(1 paveikslas)
2. „Elements“redaktoriuje pasirinkite elementą „Dvejetainis analogas“, tada tris kartus spustelėkite mygtuką „+“(2 paveikslas), kad pridėtumėte 3 analoginius elementus (3 paveikslas)
3. Spustelėkite langelio „Akselerometras“laukelį „Išėjimas“, kuriame yra „AccelerationToAngle1“komponento kaiščiai, kad pradėtumėte prijungti visus išvesties kaiščius vienu metu (4 pav.)
4. Perkelkite pelę virš elemento „Elements. Analog (Binary) 1“elemento „In“kaiščio. „Visuino“automatiškai paskleis laidus, kad jie būtų tinkamai prijungti prie kitų kaiščių (4 pav.)
5. Prijunkite „Packet1“komponento „Out“išvesties kaištį prie „Arduino“komponento „Serial [0““kanalo„ In “įvesties kaiščio (5 pav.)

7 veiksmas: sukurkite, sukompiliuokite ir įkelkite „Arduino“kodą

1. „Visuino“paspauskite F9 arba spustelėkite mygtuką, parodytą 1 paveikslėlyje, kad sugeneruotumėte „Arduino“kodą, ir atidarykite „Arduino IDE“
2. „Arduino IDE“spustelėkite mygtuką Įkelti, kad surinktumėte ir įkeltumėte kodą (2 pav.)

8 žingsnis: ir žaisti …

Prijungtą ir veikiantį MPU6050 akselerometrą ir giroskopo jutiklį galite pamatyti 1 paveiksle.

1. „Visuino“programoje pasirinkite nuoseklųjį prievadą, tada spustelėkite išskleidžiamąjį laukelį „Formatas:“ir pasirinkite 1 paketas (2 pav.)
2. Spustelėkite mygtuką „Prisijungti“(2 pav.)
3. Jei pasirinksite skirtuką „Taikymo sritis“, matysite sritį, kurioje laikui bėgant pavaizduoti X, Y, Z kampai (3 pav.)
4. Jei pasirinksite skirtuką „Prietaisai“, pamatysite matuoklius, rodančius tą pačią informaciją (4 pav.)

Vaizdo įraše galite pamatyti veikiantį jutiklį.

Sveikinu! Sukūrėte „Visuino“projektą, kuris pagreitį pavertė kampu iš MPU6050 akselerometro ir giroskopo jutiklio.

5 paveiksle galite pamatyti visą Visuino diagramą.

Taip pat pridedamas „Visuino“projektas, kurį sukūriau šiam „Instructable“. Galite atsisiųsti ir atidaryti „Visuino“: