Подключаем гироскоп-акселерометр (MPU-6050) к плате Arduino
Содержание
- Шаг 1. Компоненты для подключения акселерометра к Arduino
- Шаг 2. Схема подключения акселерометра к микроконтроллеру Arduino
- Шаг 3. Программируем Arduino для обработки информации, полученной с акселерометра
- Заключение
Технический рынок наполнен тысячами модулями датчиков, которые стоят недорого и используются в проектном конструировании. Перед этим модули связывают с программируемым микроконтроллером. Акселерометр – инструмент, использующийся для расчета разности между настоящим и гравитационным ускорением предмета. Датчик состоит из платы со встроенной микросхемой.
Прибор применяют везде. Статья ниже – вспомогательная инструкция по подключению акселерометра к Ардуино.
Шаг 1. Компоненты для подключения акселерометра к Arduino
Для проекта понадобятся несколько компонентов:
Микроконтроллер Arduino UNO R3
МК создан с использованием материалов контроллера ATmega328:
- цифровые входы и выходы в количестве 14 штук, причем половина приходится на ШИМ-выходы;
- аналогичные входы, количество – 6 штук;
- резонатор на основе кварца, мощностью 16 МГц;
- встроен usb-вход;
- контакт для подключения питания;
- на МК располагается кнопка, с помощью которой возможен сброс данных и кода;
- контакт для программирования данных, находящихся внутри схемы, именуемый ICSP.
Старт работы начинается с подачи электрического питания в плату. Пользователь подключает к плате со схемой блок питания или зарядное устройство. Также процедура осуществляется с помощью usb-кабеля, который подключен к компьютеру и микроконтроллеру. Для разработки программы понадобится бесплатная среда программирования – Arduino IDE.
Пользователь создает в бесплатной среде код, затем его компилирует и загружает проработанную программу в пространство памяти в Ардуино. Язык, на котором программируется код, Wiring максимально приближен к популярному среди программистов языку – C++. Кроме того МК поддерживает версии для осей Виндовс, Мак ОС и Линукс.
Модуль датчика для гироскопа акселерометра на Аrduino с 3 осями – GY-521 (MPU-6050)
В основе компонента лежит микросхема MPU-6050. В комплект входят 2 предмета – гироскоп и акселерометр. Данные устройства перед конструированием обрабатываются и затем переносятся прямиком в микроконтроллер через интерфейс
Модуль датчика помогает определять место и перемещение инструмента в пространстве. Измеряются дифферент и углы крена посредством вектора силы тяжести и скорости в процессе вращения. Также включена функция измерения температурного режима. Перемещение определяется линейным ускорением и угловой скоростью. Полная картина рисуется по 3 осям.
Компонент нередко сравнивают с человеческим вестибулярным аппаратом, который помогает людям чувствовать силу тяготения и удерживать равновесие.
Макетная плата, предназначенная для прототипирования
Отладка – неотъемлемая часть построения электронных схем. Макетная плата незаменима для конструкции электронной аппаратуры. Ранее в изобретательстве использовали традиционные макетные платы, но сейчас широко распространены макетные платы, которые удобны тем, что не требуют дополнительных спаек.
Таким образом, процесс сборки и отладки электронной схемы в разы ускоряется: не приходится часто использовать паяльник, чтобы поменять сломанные радиодетали.
Материал для изготовления беспаечных макетных плат – пластик. Кроме того, все контакты надежно скреплены к плате, поэтому частые переключения не испортят элемент.
Соединительные провода папа-папа
Обычные провода папа-папа нам подойдут, еще их называют провода-перемычки. Такие стоят недорого и продаются везде, на любом рынке или в любом онлайн-магазине для радиолюбителей.
Шаг 2. Схема подключения акселерометра к микроконтроллеру Arduino
Порядок и схема подключения довольно просты:
- Присоединяем модуль датчика к микроконтроллеру.
- На МК Ардуино загружаем проработанный код, представленный в разделе ниже.
- Открываем среду разработки Arduino IDE и мониторим последовательный порт.
- Сверяем выводимые данные акселерометра и гироскопа.
- Во время поворота датчика сведения не производят изменений.
Гироскоп – инструмент, который позволяет измерить реакцию тела на перемещение углов и вообще ориентации. Акселерометр же служит измерителем проекции ускорения, которое только кажется.
Шаг 3. Программируем Arduino для обработки информации, полученной с акселерометра
Алгоритм написания программы в последовательности:
Вуаля! Акселерометр Аrduino запрограммирован.
В принципе, для разнообразия можно написать еще один скетч (ниже), но тогда нам нужна будет еще одна библиотека — Kalman (Gy-521, mpu6050), которая преобразует показания координат X и Y.
После второго скетча вы на экране сможете увидеть подобные цифры:
Заключение
Модуль датчика – устройство, которое широко используется во многих сферах человеческой жизни. С помощью датчика приводят в норму полет квадрокоптера, потому что гироскоп и акселерометр часто применяются в совокупности.
Модуль помогает скоординировать различные электронные устройства. Например, часто прибор встраивают в детектор движения и систему ориентирования, которая встраивается в роботы для управления. Другие подобные устройства с поддержанием сенсорной функции пользуются успехом в иных областях.
Источник: