Tracciamento del movimento con MPU-6000 e Arduino Nano: 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'interfacciamento del modulo sensore MPU-6000 con arduino nano. Per leggere i valori di accelerazione e angolo di rotazione, abbiamo utilizzato arduino nano con un adattatore I2c. Questo adattatore I2C rende la connessione al modulo sensore facile e affidabile.

Passaggio 1: hardware richiesto:

I materiali di cui abbiamo bisogno per raggiungere il nostro obiettivo includono i seguenti componenti hardware:

1. MPU-6000

2. Arduino Nano

3. Cavo I2C

4. Scudo I2C per arduino nano

Passaggio 2: collegamento hardware:

La sezione di collegamento hardware spiega fondamentalmente le connessioni di cablaggio richieste tra il sensore e l'arduino nano. 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 arduino.

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

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

#includere

// L'indirizzo I2C dell'MPU-6000 è 0x68(104)

#define Indirizzo 0x68

configurazione nulla()

{

// 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 fondo scala = 2000 dps

Wire.write(0x18);

// Interrompe la trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona il registro di configurazione dell'accelerometro

Wire.write(0x1C);

// Intervallo fondo scala = +/-16g

Wire.write(0x18);

// Interrompe 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);

// Interrompe la trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

ritardo(300);

}

ciclo vuoto()

{

dati int non firmati[6];

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona registro dati

Wire.write(0x3B);

// Interrompe la trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

// Richiedi 6 byte di dati

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Legge 6 byte di dati

if(Filo.disponibile() == 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

int xAccl = dati[0] * 256 + dati[1];

int yAccl = dati[2] * 256 + dati[3];

int zAccl = dati[4] * 256 + dati[5];

// Avvia la trasmissione I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// Seleziona registro dati

Wire.write(0x43);

// Interrompe la trasmissione I2C

Wire.endTransmission();

// Richiedi 6 byte di dati

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// Legge 6 byte di dati

if(Filo.disponibile() == 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

int xGyro = data[0] * 256 + data[1];

int yGyro = dati[2] * 256 + dati[3];

int zGyro = dati[4] * 256 + dati[5];

// Invia i dati al monitor seriale

Serial.print("Accelerazione nell'asse X: ");

Serial.println(xAccl);

Serial.print("Accelerazione nell'asse Y: ");

Serial.println(yAccl);

Serial.print("Accelerazione nell'asse Z: ");

Serial.println(zAccl);

Serial.print("Asse X di rotazione: ");

Serial.println(xGyro);

Serial.print("Asse Y di rotazione: ");

Serial.println(yGyro);

Serial.print("Asse Z di rotazione: ");

Serial.println(zGyro);

ritardo (500);

}

Nella libreria wire Wire.write() e Wire.read() viene utilizzato per scrivere i comandi e leggere l'output del sensore.

Serial.print() e Serial.println() vengono utilizzati per visualizzare l'output del sensore sul monitor seriale dell'IDE Arduino.

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

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.