Arduino Nano i Visuino: Pretvorite ubrzanje u kut s mjerila ubrzanja i žiroskopa MPU6050 I2C senzor: 8 koraka (sa slikama)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2025-01-23 14:47

Prije nekog vremena objavio sam vodič o tome kako spojiti MPU9250 mjerač ubrzanja, žiroskop i senzor kompasa na Arduino Nano i programirati ga s Visuinom za slanje paketnih podataka i prikaz na opsegu i vizualnim instrumentima.

Akcelerometar šalje sile ubrzanja X, Y i Z. Često međutim moramo pretvoriti sile u X, Y, Z 3D kut kako bismo odredili 3D orijentaciju senzora. Prilično je malo ljudi zatražilo takav vodič, a konačno sam našao vremena za napraviti ga.

Neki su ljudi pitali i kako se možete spojiti i koristiti MPU6050 akcelerometar i senzor žiroskopa, pa sam odlučio koristiti ovaj modul za vodič umjesto složenijeg i skupljeg MPU9250.

U ovom vodiču pokazat ću vam kako je jednostavno spojiti MPU6050 akcelerometar i senzor žiroskopa na Arduino Nano te ga programirati s Visuinom za pretvaranje ubrzanja u kut 3D X, Y, Z.

Korak 1: Komponente

1. Jedna ploča kompatibilna s Arduinom (koristim Arduino Nano jer je imam, ali svaka druga će biti sasvim u redu)
2. Jedan senzorski modul žiroskopa za ubrzanje MPU6050
3. 4 žice ženskog spoja

Korak 2: Spojite MPU6050 akcelerometar i žiroskop na Arduino

1. Spojite 5V VCC napajanje (crvena žica), uzemljenje (crna žica), SCL (žuta žica) i SDA (zelena žica) na modul MPU6050 (slika 1)
2. Spojite drugi kraj uzemljene žice (crna žica) na uzemljeni pin Arduino Nano ploče (slika 2)
3. Spojite drugi kraj 5V VCC žice za napajanje (crvena žica) na 5V priključak za napajanje Arduino Nano ploče (Slika 2)
4. Spojite drugi kraj SDA žice (zelena žica) na SDA/analogni pin 4 Arduino Nano ploče (slika 3)
5. Spojite drugi kraj SCL žice (žuta žica) na SCL/analogni pin 5 Arduino Nano ploče (slika 3)
6. Slika 4 prikazuje gdje su uzemljenje, napajanje 5 V, SDA/analogni pin 4 i SCL/analogni pin 5, pinovi Arduino Nano

Korak 3: Pokrenite Visuino i odaberite vrstu ploče Arduino

Za početak programiranja Arduina morat ćete instalirati Arduino IDE odavde:

Obavezno instalirajte 1.6.7 ili noviju verziju, u protivnom ovaj Instructable neće raditi!

Visuino: https://www.visuino.com također je potrebno instalirati.

1. Pokrenite Visuino kao što je prikazano na prvoj slici
2. Pritisnite gumb "Alati" na Arduino komponenti (slika 1) u Visuinu
3. Kad se pojavi dijaloški okvir, odaberite Arduino Nano kao što je prikazano na slici 2

Korak 4: U Visuinu: Dodajte i spojite MPU9650 i ubrzanje na kutne komponente

Prvo moramo dodati komponente za upravljanje senzorom MPU6050 i pretvoriti ubrzanje X, Y, Z u 3D kut X, Y, Z:

1. Upišite "6050" u okvir za filtriranje okvira s alatima za komponente, a zatim odaberite komponentu "žiroskop akcelerometra MPU6000/MPU6050 I2C" (slika 1) i ispustite je u područje dizajna (slika 2)
2. Upišite "kut" u okvir za filtriranje okvira s alatima za komponente, a zatim odaberite komponentu "Ubrzanje do kuta" (slika 2) i ispustite je u područje dizajna (slika 3)
3. Kliknite u okvir "Out" u polju "Accelerometer" koji sadrži X, Y, X pinove za ubrzanje komponente AccelerometerGyroscope1 za početak povezivanja svih izlaznih pinova odjednom (Slika 3)
4. Pomaknite miš preko ulaznog pina "X" u polju "In" komponente AccelerationToAngle1. Visuino će automatski širiti žice tako da će se ispravno spojiti na ostale pinove (Slika 3)
5. Spojite "Out" pin na AccelerometerGyroscope1 komponenti na "In" pin na I2C kanalu Arduino komponente (Slika 4)

Korak 5: U Visuinu: Dodajte komponentu paketa i postavite oznaku zaglavlja

Za slanje svih podataka o kanalima preko serijskog porta s Arduina možemo koristiti komponentu Packet za pakiranje kanala zajedno i njihovo prikazivanje u opsegu i mjeračima u Visuinu:

1. Upišite "paket" u okvir za filtriranje okvira s alatima za komponente, a zatim odaberite komponentu "Sinusni analogni generator" (slika 1) i ispustite je u područje dizajna
2. U Svojstvima proširite svojstvo "Oznaka glave" (Slika 2)
3. U Svojstvima kliknite gumb "…" (Slika 2)
4. U uređivaču bajtova upišite neke brojeve, na primjer 55 55 (slika 3)
5. Pritisnite gumb U redu da biste potvrdili i zatvorili uređivač

Korak 6: U Visuinu: Dodajte 3 binarna analogna elementa u komponentu paketa i povežite ih

1. Pritisnite gumb "Alati" komponente Packet1 (Slika 1)
2. U uređivaču "Elementi" odaberite element "Binarni analogni", a zatim pritisnite gumb "+" 3 puta (slika 2) za dodavanje 3 analogna elementa (slika 3)
3. Kliknite u okvir "Out" u polju "Accelerometer" koji sadrži pinove komponente AccelerationToAngle1 za početak povezivanja svih izlaznih pinova odjednom (Slika 4)
4. Pomaknite miša preko pin -a "In" elementa "Elements. Analog (Binary) 1" komponente Packet1. Visuino će automatski širiti žice tako da će se ispravno spojiti na ostale pinove (Slika 4)
5. Spojite "Out" izlazni pin komponente Packet1 na "In" ulazni pin "Serial [0]" kanala "Arduino" komponente (Slika 5)

Korak 7: Generirajte, kompajlirajte i prenesite Arduino kôd

1. U Visuinu pritisnite F9 ili kliknite gumb prikazan na slici 1 za generiranje Arduino koda i otvorite Arduino IDE
2. U Arduino IDE -u kliknite gumb Upload za sastavljanje i prijenos koda (Slika 2)

Korak 8: I igrajte se …

Na slici 1 možete vidjeti spojeni i aktivni mjerač ubrzanja MPU6050 i senzor žiroskopa.

1. U Visuinu odaberite serijski port, a zatim kliknite padajući okvir "Format:" i odaberite Packet1 (slika 2)
2. Kliknite gumb "Poveži se" (Slika 2)
3. Ako odaberete karticu "Opseg", vidjet ćete kako Opseg iscrtava kutove X, Y, Z tijekom vremena (Slika 3)
4. Ako odaberete karticu "Instrumenti", vidjet ćete da mjerači pokazuju iste podatke (slika 4)

Senzor u akciji možete vidjeti na videu.

Čestitamo! Izradili ste projekt Visuino koji pretvara ubrzanje u kut s mjerila ubrzanja MPU6050 i senzora žiroskopa.

Na slici 5 možete vidjeti kompletan Visuinov dijagram.

U prilogu je i projekt Visuino koji sam stvorio za ovaj Instructable. Možete ga preuzeti i otvoriti u Visuinu: