Praćenje kretanja pomoću MPU-6000 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

MPU-6000 je 6-osni osjetnik praćenja pokreta koji ima 3-osni akcelerometar i 3-osi žiroskop ugrađen u njega. Ovaj senzor sposoban je učinkovito pratiti točan položaj i lokaciju objekta u trodimenzionalnoj ravnini. Može se koristiti u sustavima koji zahtijevaju analizu položaja s najvećom preciznošću.

U ovom vodiču prikazano je povezivanje senzorskog modula MPU-6000 s malinom pi. Za čitanje vrijednosti ubrzanja i kuta rotacije koristili smo malinu pi s I2c adapterom. Ovaj adapter I2C čini povezivanje s senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. MPU-6000

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za malinu pi

5. Ethernet kabel

2. korak: Spajanje hardvera:

Odjeljak hardverskog spajanja u osnovi objašnjava potrebne ožičenje potrebne veze između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba tijekom rada na bilo kojem sustavu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

MPU-6000 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični.

Sve što trebate su četiri žice! Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za praćenje kretanja:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste s njom spojili senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje demonstriramo njezino programiranje u pythonu. Python je jedan od najjednostavnijih programskih jezika s najjednostavnijom sintaksom. Python kôd za MPU-6000 može se preuzeti s naše GitHub zajednice koja je Dcube Store

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje:

Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti knjižnicu SMBus u slučaju pythona jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje knjižnice možete posjetiti sljedeću vezu:

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

Ovdje možete kopirati radni kod:

uvoz smbus

vrijeme uvoza

# Nabavite I2C sabirnicu = smbus. SMBus (1)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar konfiguracije žiroskopa, 0x1B (27)

# 0x18 (24) Cijeli raspon opsega = 2000 dps

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

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar konfiguracije akcelerometra, 0x1C (28)

# 0x18 (24) Cijeli raspon ljestvice = +/- 16g

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

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Odaberite registar za upravljanje napajanjem1, 0x6B (107)

# 0x01 (01) PLL s referencom xGyro

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

vrijeme.spavanje (0,8)

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Vratite podatke iz 0x3B (59), 6 bajtova

# Akcelerometar X-osi MSB, X-osi LSB, Y-osi MSB, Y-osi LSB, Z-osi MSB, Z-osi LSB

podaci = sabirnica.čitani_i2c_blok_podaci (0x68, 0x3B, 6)

# Pretvorite podatke

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

ako je xAccl> 32767:

xAccl -= 65536

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

ako je yAccl> 32767:

yAccl -= 65536

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

ako je zAccl> 32767:

zAccl -= 65536

# MPU-6000 adresa, 0x68 (104)

# Vratite podatke s 0x43 (67), 6 bajtova

# Žirometar X-osi MSB, X-osi LSB, Y-osi MSB, Y-osi LSB, Z-osi MSB, Z-osi LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x43, 6)

# Pretvorite podatke

xGiro = podaci [0] * 256 + podaci [1]

ako je xGyro> 32767:

xŽiro -= 65536

yGiro = podaci [2] * 256 + podaci [3]

ako je yGyro> 32767:

yGiro -= 65536

zGiro = podaci [4] * 256 + podaci [5]

ako je zGyro> 32767:

zGiro -= 65536

# Izlažite podatke na zaslon

ispis "Ubrzanje u osi X: %d" %xAccl

ispis "Ubrzanje u osi Y: %d" %yAccl

ispis "Ubrzanje u osi Z: %d" %zAccl

ispis "Os X rotacije: %d" %xGiro

ispis "Y-osi rotacije: %d" %yGiro

ispis "Z-os rotacije: %d" %zGiro

Kôd se izvršava sljedećom naredbom:

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

Izlaz senzora prikazan je na gornjoj slici za referencu korisnika.

Korak 4: Aplikacije:

MPU-6000 je senzor za praćenje pokreta koji svoju primjenu nalazi u sučelju kretanja pametnih telefona i tableta. U pametnim telefonima ti se senzori mogu koristiti u aplikacijama kao što su naredbe pokretima za aplikacije i upravljanje telefonom, poboljšano igranje, proširena stvarnost, panoramsko snimanje i gledanje fotografija te navigacija pješaka i vozila. MotionTracking tehnologija može pretvoriti mobilne telefone i tablete u moćne 3D inteligentne uređaje koji se mogu koristiti u aplikacijama u rasponu od praćenja zdravlja i kondicije do usluga temeljenih na lokaciji.