Arduino Nano un Visuino: paātrinājuma pārvēršana leņķī no akselerometra un žiroskopa MPU6050 I2C sensors: 8 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Pirms kāda laika es ievietoju apmācību par to, kā jūs varat savienot MPU9250 akselerometru, žiroskopu un kompasa sensoru ar Arduino Nano un ieprogrammēt to ar Visuino, lai nosūtītu pakešdatus un parādītu to darbības jomā un vizuālajos instrumentos.

Akselerometrs nosūta X, Y un Z paātrinājuma spēkus. Tomēr bieži mums ir jāpārvērš spēki X, Y, Z 3D leņķī, lai noteiktu sensora 3D orientāciju. Diezgan maz cilvēku pieprasīja šādu apmācību, un beidzot esmu atradis laiku, lai to izveidotu.

Daži cilvēki arī jautāja, kā var pieslēgt un izmantot MPU6050 akselerometru un žiroskopa sensoru, tāpēc es nolēmu apmācībai izmantot šo moduli sarežģītākā un dārgākā MPU9250 vietā.

Šajā apmācībā es jums parādīšu, cik viegli ir savienot MPU6050 akselerometru un žiroskopa sensoru ar Arduino Nano un ieprogrammēt to ar Visuino, lai pārvērstu paātrinājumu 3D X, Y, Z leņķī.

1. darbība: sastāvdaļas

1. Viena ar Arduino saderīga tāfele (es izmantoju Arduino Nano, jo man tāda ir, bet jebkura cita būs piemērota)
2. Viens MPU6050 paātrinājuma žiroskopa sensora modulis
3. 4 sieviešu un sieviešu džemperu vadi

2. darbība. Pievienojiet MPU6050 akselerometru un žiroskopu Arduino

1. Pievienojiet 5V VCC barošanas avotu (sarkanais vads), zemējumu (melnais vads), SCL (dzelteno vadu) un SDA (zaļo vadu) MPU6050 modulim (1. attēls)
2. Pievienojiet otru zemējuma vada galu (melnais vads) Arduino Nano plates zemējuma tapai (2. attēls)
3. Pievienojiet 5V VCC barošanas vada (sarkanais vads) otru galu Arduino Nano plates 5V barošanas tapai (2. attēls)
4. Pievienojiet otru SDA stieples galu (zaļais vads) Arduino Nano plates SDA/4. analogajam tapam (3. attēls)
5. Pievienojiet otru SCL stieples galu (dzeltenais vads) pie Arduino Nano plates SCL/analogās tapas 5 (3. attēls)
6. 4. attēlā parādīts, kur atrodas zemējums, 5 V jauda, SDA/analogā tapa 4 un SCL/analogā tapa 5, Arduino Nano tapas

3. darbība: palaidiet Visuino un atlasiet Arduino plates veidu

Lai sāktu programmēt Arduino, jums būs jāinstalē Arduino IDE šeit:

Pārliecinieties, ka instalējat 1.6.7 vai jaunāku versiju, pretējā gadījumā šī instrukcija nedarbosies!

Ir jāinstalē arī Visuino:

1. Sāciet Visuino, kā parādīts pirmajā attēlā
2. Visuino noklikšķiniet uz pogas "Rīki" uz Arduino komponenta (1. attēls)
3. Kad tiek parādīts dialoglodziņš, atlasiet Arduino Nano, kā parādīts 2. attēlā

4. darbība. Visuino: pievienojiet un pievienojiet MPU9650 un paātrinājumu leņķa komponentiem

Vispirms mums jāpievieno komponenti, lai kontrolētu MPU6050 sensoru un pārvērstu X, Y, Z paātrinājumu 3D X, Y, Z leņķī:

1. Komponentu rīkjoslas lodziņā Filtrs ierakstiet "6050", pēc tam atlasiet komponentu "Akselerometra žiroskops MPU6000/MPU6050 I2C" (1. attēls) un nometiet to dizaina zonā (2. attēls)
2. Komponentu rīkjoslas lodziņā Filtrs ierakstiet "leņķis", pēc tam atlasiet komponentu "Paātrinājums līdz leņķim" (2. attēls) un nometiet to dizaina zonā (3. attēls)
3. Noklikšķiniet lodziņā "Akselerometrs", kas satur X, Y, X paātrinājuma tapas AccelerometerGyroscope1 komponentā, lai sāktu savienot visas izejas tapas uzreiz (3. attēls)
4. Pārvietojiet peli virs AccelerationToAngle1 komponenta lodziņa "In" ievades tapas "X". Visuino automātiski izkliedēs vadus, lai tie pareizi savienotos ar pārējām tapām (3. attēls)
5. Pievienojiet akselerometra giroskopa1 komponenta "izejas" tapu Arduino komponenta I2C kanāla "ieejas" tapai (4. attēls)

5. darbība: Visuino: pievienojiet pakešu komponentu un iestatiet galvenes marķieri

Lai no Arduino nosūtītu visus kanālu datus pa seriālo portu, mēs varam izmantot pakešu komponentu, lai kopā iepakotu kanālus un parādītu tos Visuino darbības jomā un mērierīcēs:

1. Komponentu rīkjoslas lodziņā Filtrs ierakstiet "pakete", pēc tam atlasiet komponentu "Sine Analog Generator" (1. attēls) un nometiet to dizaina zonā
2. Rekvizītos izvērsiet īpašību "Galvas marķieris" (2. attēls)
3. Rekvizītos noklikšķiniet uz pogas "…" (2. attēls)
4. Baitu redaktorā ierakstiet dažus skaitļus, piemēram, 55 55 (3. attēls)
5. Noklikšķiniet uz pogas Labi, lai apstiprinātu un aizvērtu redaktoru

6. darbība: Visuino: pievienojiet pakešu komponentam 3 bināros analogos elementus un pievienojiet tos

1. Noklikšķiniet uz komponenta Packet1 pogas "Rīki" (1. attēls)
2. Redaktorā "Elementi" atlasiet elementu "Binārais analogs" un pēc tam 3 reizes noklikšķiniet uz pogas "+" (2. attēls), lai pievienotu 3 analogos elementus (3. attēls)
3. Noklikšķiniet lodziņa "Akselerometrs" lodziņā "Out", kurā ir AccelerationToAngle1 komponenta tapas, lai sāktu vienlaikus savienot visas izejas tapas (4. attēls)
4. Pārvietojiet peles kursoru virs Packet1 komponenta "Elements. Analog (Binary) 1" elementa tapas "In". Visuino automātiski izkliedēs vadus, lai tie pareizi savienotos ar pārējām tapām (4. attēls)
5. Pievienojiet komponenta Packet1 izejas tapu "Arduino" komponenta "Serial [0" "ievades tapai" In "(5. attēls)

7. darbība: ģenerējiet, apkopojiet un augšupielādējiet Arduino kodu

1. Programmā Visuino nospiediet F9 vai noklikšķiniet uz pogas, kas parādīta 1. attēlā, lai ģenerētu Arduino kodu, un atveriet Arduino IDE
2. Arduino IDE noklikšķiniet uz augšupielādes pogas, lai apkopotu un augšupielādētu kodu (2. attēls)

8. darbība: spēlējiet…

Pievienoto un darbojošos MPU6050 akselerometru un žiroskopa sensoru varat redzēt 1. attēlā.

1. Vietnē Visuino atlasiet seriālo portu un pēc tam noklikšķiniet uz nolaižamā lodziņa "Formāts:" un atlasiet Packet1 (2. attēls)
2. Noklikšķiniet uz pogas "Savienot" (2. attēls)
3. Ja izvēlaties cilni "Darbības joma", jūs redzēsit, ka darbības joma laika gaitā attēlo X, Y, Z leņķus (3. attēls)
4. Ja izvēlaties cilni "Instrumenti", jūs redzēsit mērinstrumentus, kas parāda to pašu informāciju (4. attēls)

Jūs varat redzēt sensoru darbībā video.

Apsveicam! Jūs esat izveidojis Visuino projektu, kas paātrinājumu pārvērš leņķī no MPU6050 akselerometra un žiroskopa sensora.

5. attēlā varat redzēt visu Visuino diagrammu.

Pievienots arī Visuino projekts, kuru es izveidoju šim Instructable. To var lejupielādēt un atvērt vietnē Visuino: