Rilevamento del movimento utilizzando MPU-6000 e Particle Photon: 4 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

MPU-6000 è un sensore di rilevamento del movimento a 6 assi con accelerometro a 3 assi e giroscopio a 3 assi incorporati. Questo sensore è in grado di tracciare in modo efficiente la posizione esatta e la posizione di un oggetto nel piano tridimensionale. Può essere impiegato nei sistemi che richiedono l'analisi della posizione con la massima precisione.

In questo tutorial è stata illustrata l'interfaccia del modulo sensore MPU-6000 con il fotone particellare. Per leggere i valori di accelerazione e angolo di rotazione, abbiamo utilizzato la particella con un adattatore I2c. Questo adattatore I2C rende la connessione al modulo sensore facile e più affidabile.

Passaggio 1: hardware richiesto:

I materiali necessari per svolgere il nostro compito includono i componenti hardware menzionati di seguito:

1. MPU-6000

2. Fotone particellare

3. Cavo I2C

4. Scudo I2C per fotoni di particelle

Passaggio 2: collegamento hardware:

La sezione sui collegamenti hardware spiega fondamentalmente le connessioni di cablaggio richieste tra il sensore e il fotone della particella. Garantire connessioni corrette è la necessità di base mentre si lavora su qualsiasi sistema per l'output desiderato. Quindi, i collegamenti necessari sono i seguenti:

L'MPU-6000 funzionerà su I2C. Ecco lo schema elettrico di esempio, che mostra come cablare ciascuna interfaccia del sensore.

Di default, la scheda è configurata per un'interfaccia I2C, quindi consigliamo di utilizzare questo collegamento se sei altrimenti agnostico. Tutto ciò di cui hai bisogno sono quattro fili!

Sono necessarie solo quattro connessioni pin Vcc, Gnd, SCL e SDA e questi sono collegati con l'aiuto del cavo I2C.

Queste connessioni sono mostrate nelle immagini sopra.

Passaggio 3: codice per il monitoraggio del movimento:

Iniziamo ora con il codice particellare.

Durante l'utilizzo del modulo sensore con arduino, includiamo la libreria application.h e spark_wiring_i2c.h. La libreria "application.h" e spark_wiring_i2c.h contiene le funzioni che facilitano la comunicazione i2c tra il sensore e la particella.

L'intero codice particella è riportato di seguito per comodità dell'utente:

#include#include // L'indirizzo I2C dell'MPU-6000 è 0x68(104) #define Addr 0x68 int xGyro = 0, yGyro = 0, zGyro = 0, xAccl = 0, yAccl = 0, zAccl = 0; void setup() { // Imposta variabile Particle.variable("i2cdevice", "MPU-6000"); Particle.variable("xAccl", xAccl); Particle.variable("yAccl", yAccl); Particle.variable("zAccl", zAccl); Particle.variable("xGyro", xGyro); Particle.variable("yGyro", yGyro); Particle.variable("zGyro", zGyro); // Inizializza la comunicazione I2C come Master Wire.begin(); // Inizializza la comunicazione seriale, imposta baud rate = 9600 Serial.begin(9600); // Avvia la trasmissione I2C Wire.beginTransmission(Addr); // Seleziona il registro di configurazione del giroscopio Wire.write(0x1B); // Intervallo di fondo scala = 2000 dps Wire.write(0x18); // Arresta la trasmissione I2C Wire.endTransmission(); // Avvia la trasmissione I2C Wire.beginTransmission(Addr); // Seleziona il registro di configurazione dell'accelerometro Wire.write(0x1C); // Intervallo di fondo scala = +/-16g Wire.write(0x18); // Arresta la trasmissione I2C Wire.endTransmission(); // Avvia la trasmissione I2C Wire.beginTransmission(Addr); // Seleziona il registro di gestione dell'alimentazione Wire.write(0x6B); // PLL con riferimento xGyro Wire.write(0x01); // Arresta la trasmissione I2C Wire.endTransmission(); ritardo(300); } void loop() { unsigned int data[6]; // Avvia la trasmissione I2C Wire.beginTransmission(Addr); // Seleziona il registro dati Wire.write(0x3B); // Arresta la trasmissione I2C Wire.endTransmission(); // Richiedi 6 byte di dati Wire.requestFrom(Addr, 6); // Legge 6 byte di dati if (Wire.available() == 6) { data[0] = Wire.read(); data[1] = Wire.read(); data[2] = Wire.read(); data[3] = Wire.read(); data[4] = Wire.read(); data[5] = Wire.read(); } ritardo(800); // Converti i dati xAccl = ((data[1] * 256) + data[0]); if (xAccl > 32767) { xAccl -= 65536; } yAccl = ((dati[3] * 256) + dati[2]); if (yAccl > 32767) { yAccl -= 65536; } zAccl = ((dati[5] * 256) + dati[4]); if (zAccl > 32767) { zAccl -= 65536; } ritardo(800); // Avvia la trasmissione I2C Wire.beginTransmission(Addr); // Seleziona il registro dati Wire.write(0x43); // Arresta la trasmissione I2C Wire.endTransmission(); // Richiedi 6 byte di dati Wire.requestFrom(Addr, 6); // Legge 6 byte di dati if (Wire.available() == 6) { data[0] = Wire.read(); data[1] = Wire.read(); data[2] = Wire.read(); data[3] = Wire.read(); data[4] = Wire.read(); data[5] = Wire.read(); } // Converti i dati xGyro = ((data[1] * 256) + data[0]); if (xGyro > 32767) { xGyro -= 65536; } yGyro = ((data[3] * 256) + data[2]); if (yGyro > 32767) { yGyro -= 65536; } zGyro = ((data[5] * 256) + dati[4]); if (zGyro > 32767) { zGyro -= 65536; } // Invia i dati al dashboard Particle.publish("Acceleration in X-Axis: ", String(xAccl)); ritardo(1000); Particle.publish("Acceleration in Y-Axis: ", String(yAccl)); ritardo(1000); Particle.publish("Accelerazione nell'asse Z: ", String(zAccl)); ritardo(1000); Particle.publish("Asse X di rotazione: ", String(xGyro)); ritardo(1000); Particle.publish("Asse Y di rotazione: ", String(yGyro)); ritardo(1000); Particle.publish("Asse Z di rotazione: ", String(zGyro)); ritardo(1000); }

La funzione Particle.variable() crea le variabili per memorizzare l'output del sensore e la funzione Particle.publish() visualizza l'output sulla dashboard del sito.

L'uscita del sensore è mostrata nell'immagine sopra come riferimento.

Passaggio 4: applicazioni:

MPU-6000 è un sensore di rilevamento del movimento, che trova la sua applicazione nell'interfaccia di movimento di smartphone e tablet. Negli smartphone questi sensori possono essere impiegati in applicazioni come comandi gestuali per applicazioni e controllo del telefono, giochi avanzati, realtà aumentata, acquisizione e visualizzazione di foto panoramiche e navigazione pedonale e veicolare. La tecnologia MotionTracking può convertire telefoni cellulari e tablet in potenti dispositivi intelligenti 3D che possono essere utilizzati in applicazioni che vanno dal monitoraggio della salute e del fitness ai servizi basati sulla posizione.