Về việc sắp xếp các chân MPU6050, các hệ thống dẫn đường tiên tiến phụ thuộc vào các cảm biến, nhưng mọi thứ đã thay đổi khi các kỹ sư chế biến chúng để phù hợp với một con chip nhỏ.
Với kích cỡ nhỏ, chi phí thấp và tiêu thụ điện thấp như vậy, cảm biến này có thể đi vào hầu hết các thiết bị điện tử như thực tế gia tăng, trò chơi, giám sát thể dục…
Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu bạn kết hợp một con quay vòng và một cảm biến gia tốc trên một mạch điện tử? Kết quả là chip MPU6050 cung cấp dữ liệu chính xác đáng kinh ngạc về vị trí của vật thể. Đây là một chi tiết về mô-đun và làm thế nào để liên kết nó với Arduino MCU vào dự án của bạn.
nội dung
MPU6050 chân là gì?
cấu hình sắp xếp chân mpu 6050
các đặc điểm chân mpu6050-các đặc điểm mpu6050
cài đặt chân mpu6050-mô-đun cảm biến mpu6050: quay vòng tròn + gia tốc
Các sản phẩm thay thế cho MPU6050
MPU6050 và MPU6000
Giao diện MPU6050 với Arduino
Ứng dụng MPU6050
tóm tắt
MPU6050 chân là gì?
Mô-đun MPU6050 là một hệ thống điện cơ điện vi (MEMS) đo tốc độ, dịch chuyển, gia tốc động/ tĩnh, hướng, động lượng góc và các tham số liên quan đến chuyển động khác.
lõi của nó là một chip theo dõi chuyển động 6 trục giá rẻ, tiêu thụ năng lượng thấp, bao gồm ba phần. Đầu tiên là máy gia tốc 3 trục, thứ hai là máy quay 3 trục, thứ ba là bộ xử lý chuyển động kỹ thuật số (Digital Motion Processor, DMP).
Mô-đun MPU6050
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Ba thiết bị này được lắp đặt trong một gói nhỏ 4mm x 4mm được lắp đặt trên bảng mạch với một bộ điều chỉnh 3,3V.
cấu hình sắp xếp chân mpu 6050
mô-đun mpu6050 có tám chân chính sau đây.
các đặc điểm chân mpu6050-các đặc điểm mpu6050
của bộ gia tốc ba trục và máy quay vòng tròn ba trục
nguồn điện: 3-5 v
giao thức liên lạc i 2 c
16 bit ADC tích hợp cho độ chính xác cao
DMP có sẵn cho khả năng tính toán cao
Địa chỉ I2C có thể cấu hình
bộ cảm biến nhiệt độ bên trong
có thể giao tiếp với các thiết bị từ tính và các thiết bị i2c khác
cài đặt chân mpu6050-mô-đun cảm biến mpu6050: quay vòng tròn + gia tốc
Như đã đề cập trước đó, mô-đun MPU6050 bao gồm ba phần, nhưng kính quay vòng và gia tốc đo chịu trách nhiệm đo. Đó là cách họ làm việc.
máy quay ba trục
quay vòng tròn sử dụng hiệu ứng coriolis để đo góc quay. Khi quỹ đạo quay quanh trục X, Y hoặc Z, hiệu ứng Coriolis tạo ra một rung động mà MEMS phát hiện ra.
Coriolis
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Tuy nhiên, kính quay MEMS rất khác với thiết kế truyền thống bởi vì nó bao gồm một khối lượng kiểm tra bao gồm bốn phần. các thành phần này luôn trong một chuyển động dao động liên tục, đi vào và đi ra cùng một lúc trên mặt phẳng nằm ngang. Bằng cách này, chúng phản ứng với hiệu ứng Coriolis được phát hiện bởi MEMS.
Mô-đun sau đó khuếch đại, giải phối và lọc các tín hiệu phát hiện để tạo ra điện áp tỷ lệ với tốc độ góc.
Một máy ADC 16-bit quét mỗi trục và sau đó số hóa các tín hiệu điện áp, cung cấp tốc độ góc theo độ/ giây.
bộ gia tốc ba trục
Mặt khác, gia tốc đo gia tốc thích hợp, tức là tốc độ thay đổi của một vật thể trong khung tĩnh của nó. Máy gia tốc MEMS bao gồm một cấu trúc vi xử lý với một khối lượng treo và một tấm cố định treo trên một lò xo silicon trên một con chip silicon.
cấu trúc của gia tốc
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
khi gia tốc xảy ra trên một trục, lò xo cho phép cấu trúc tự do di chuyển và lệch. Di chuyển này tạo ra sự mất cân bằng trong dung lượng chức năng khác nhau, do đó tạo ra sự thay đổi tương ứng với gia tốc. đầu ra cảm biến được hình thành, 16 bit adc số hóa nó thành đơn vị g (gravity).
Do lực hấp dẫn, mô-đun này đo liên tục 1g trên trục Z trên mặt phẳng, nhưng 0g trên trục X và Y.
Các sản phẩm thay thế cho MPU6050
bạn có thể sử dụng các sản phẩm thay thế cho mpu 6050 như sau:
ADXL335 (mộ gia tốc ba trục)
ADXL345 (mộ gia tốc ba trục)
MPU 9250 (9 trục)
MPU6050 và MPU6000
mặc dù chúng giống nhau, nhưng có một số khác biệt, ví dụ như các giao diện nối tiếp được hỗ trợ và các chân tham chiếu vlogic. bảng sau đây tóm tắt tất cả những khác biệt này.
Giao diện MPU6050 với Arduino
Như đã đề cập trước đó, các mô-đun MPU6050 đi kèm với một bộ điều chỉnh 3,3V được cài đặt trên cùng một bảng mạch, bạn có thể sử dụng nó với một microcontroller logic Arduino 5V. Kết nối với Arduino rất đơn giản, đầu tiên bạn nên kết nối đầu ra Arduino 5V với chân Vcc, trong khi chân đất được kết nối với GND.
Bộ vi điều khiển Arduino Uno. Chú ý các chân kết nối.
Sau khi kết nối hai phần này, phần còn lại là kết nối I2C, bo mạch Arduino có các chân I2C khác nhau. Tuy nhiên, một bố trí R3 có một bảng mạch có SCL (đường đồng hồ hoặc A5) và SDA (đường dữ liệu hoặc A4) ở gần chân AREF.
Khi sử dụng các bo mạch Arduino khác nhau, hãy sử dụng bảng dưới đây để hướng dẫn bạn về kết nối I2C.
bạn có thể kết nối cả hai bằng cách trực tiếp hoặc qua một bảng kiểm tra.
Cài đặt thư viện
Tiếp theo, bạn cần sử dụng một thư viện để tạo một giao diện I2C giữa hai thông qua Arduino IDE để chúng có thể giao tiếp. trong khi thu thập dữ liệu thống từ mô-đun là dễ dàng, chuyển chúng thành thông tin có ý nghĩa là rất khó khăn. Thư viện đơn giản hóa quá trình này, bạn có thể sử dụng trình điều khiển cảm biến thống nhất của Adafruit cộng với thư viện IO của Adafruit Bus.
cách cài đặt thư viện trong arduino ide
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
Hoặc bạn có thể sử dụng thư viện Arduino của Jeff Rowberg với hai chương trình ví dụ. Phương pháp thứ nhất cho các giá trị ban đầu, trong khi phương pháp thứ hai sử dụng DMP để tối ưu hóa các giá trị ban đầu.
Đi đến Drafting Include Libraries Manage Libraries để cài đặt các thư viện, sau đó cho phép Trình quản lý thư viện tải xuống chúng và cập nhật danh sách các thư viện đã cài đặt.
Tiếp theo, lọc tìm kiếm của bạn trong cửa sổ quản lý thư viện bằng cách gõ “MPU6050”. tìm thư viện cụ thể và cài đặt nó.
Đọc dữ liệu
một khi mọi thứ hoạt động được, bạn phải thiết lập tốc độ của màn hình nối tiếp là 115200. Mô-đun này gửi rất nhiều dữ liệu, do đó cần tốc độ cao để hiển thị dữ liệu trên màn hình.
Các mã Arduino sẽ cho phép bạn hiểu rõ cách đọc gia tốc góc, gia tốc tuyến tính và nhiệt độ từ các mô-đun. khi bạn có dữ liệu về ba tham số này, hãy thử di chuyển mô-đun để xem việc đọc thay đổi như thế nào.
Mã Arduino
Một khi bạn hiểu được những gì đang xảy ra, nó sẽ cung cấp nền tảng cho các thí nghiệm trên các dự án thực tế khác.
Ngoài việc đọc dữ liệu, bạn cũng nên xem xét việc vẽ dữ liệu để hiển thị đầu ra cảm biến của mô-đun tốt hơn khi bạn di chuyển mô-đun.
Đồ họa làm cho mọi thứ dễ hiểu hơn, và Arduino có một công cụ máy vẽ nối tiếp giúp hiển thị dữ liệu khi khắc phục sự cố mã. Tuy nhiên, để máy vẽ hoạt động bình thường, hãy nhớ đặt tốc độ bộ điện là 115200.
Arduino ghi lại thông số mỗi 10 mili giây và sau đó vẽ một bản đồ 2D liên tục.
Ứng dụng MPU6050
bạn có thể sử dụng các mô-đun mpu 6050 trong các ứng dụng sau:
đo lường imu
để điều khiển phương hướng của máy bay không người lái/ quad
tự cân bằng robot và điều khiển cánh tay robot
rô-bốt hình người
Robot hình người (Sophia)
bộ cảm biến nghiêng
điện thoại di động và thiết bị chơi game di động
các bộ điều khiển trò chơi dựa trên hành động
Wii Remote Plus và bộ điều khiển trò chơi từ xa
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
các bộ nhận dạng xoay hay hướng
điều khiển từ xa 3 d cho các hộp đầu máy và truyền hình kỹ thuật số
con chuột 3 d
tóm tắt
Tóm lại, việc sắp xếp chân MPU6050 là phần cứng quan trọng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử hiện đại. Tuy nhiên, với tư cách là một nhà phát triển, cách tốt nhất để kiểm tra và sử dụng thiết bị này là kết nối nó với một microcontroller Arduino. các bước trên nên giúp bạn cài đặt mọi thứ và bắt đầu làm việc.
Nếu dự án của bạn cần mô-đun này hoặc có bất kỳ câu hỏi nào về cách kết nối nó với Arduino, vui lòng liên hệ với chúng tôi và chúng tôi sẽ trả lời các câu hỏi của bạn.