theo vết/ cảm nhận chuyển động là quan trọng trong các sản phẩm điện tử hiện đại, vì nó giúp cung cấp thêm dữ liệu vào thời gian thực cho phép điều khiển tốt hơn. MPU9250 là một thiết bị cung cấp dữ liệu này. Đây là một bộ cảm biến IMU, một hệ thống theo dõi chuyển động 9 trục trên một con chip nhỏ, và một số thành phần khác trên một bảng mạch nhỏ gọn.
Vì vậy, nếu dự án của bạn yêu cầu mô-đun theo dõi chuyển động 9 trục, đây là tất cả những gì bạn cần biết về MPU9250 và cách tích hợp nó với Arduino.
nội dung
MPU9250 là gì?
Các linh kiện MPU9250
cấu hình sắp xếp chân mpu 9250
Các tính năng MPU-9250 (9 trục IMU)
Máy gia tốc MPU9250 và máy quay vòng tròn hoạt động như thế nào?
Hướng dẫn MPU9250 Arduino
Ứng dụng MPU9250 IMU
tóm tắt
MPU9250 là gì?
MPU9250 là một mô-đun cảm biến theo dõi chuyển động 9 trục với ba chức năng trong một. Dựa trên kiến trúc MEMS, thiết bị này có các tính năng sau: gia tốc 3 chiều, kính quay vòng và nam châm, tổng cộng có 9 trục.
nó nhúng những bộ cảm biến này vào một mạch tích hợp nhỏ gọn với độ phân giải 16 bit.
kính quay tròn
Ngoài ba thiết bị này, thiết bị này cũng có cảm biến nhiệt độ và giao diện hỗ trợ I2C cho việc truyền dữ liệu với cảm biến không trung gian.
Các linh kiện MPU9250
bộ cảm biến mpu-9250 bao gồm năm thành phần sau.
Chipset MPU9250: Chipset này tích hợp các cảm biến quay, từ tính và gia tốc, sau đó thực hiện tất cả các chức năng xử lý.
các đầu nối i/ o: cung cấp các kết nối và truyền dữ liệu vào và ra khỏi các đơn vị bộ điều khiển vi.
điện trở lên: các điện trở này cung cấp dòng điện và thiết lập trạng thái mặc định cho bus i 2 c.
LDO: Một bộ điều chỉnh điện áp có thể giảm điện áp xuống 3.3V để tăng hiệu quả sử dụng chip trong khi tăng hiệu quả năng lượng.
các chất điện không cần thiết: chúng loại bỏ tiếng ồn không cần thiết trong tín hiệu.
cấu hình sắp xếp chân mpu 9250
Bộ cảm biến MPU-9250 có cấu hình 10 chân với các tính năng sau:
Các tính năng MPU-9250 (9 trục IMU)
MPU-9250 kết hợp ba cảm biến thành một, đó là đặc điểm của mỗi cảm biến.
bộ cảm biến cũng có các thuộc tính bảng mạch sau.
Gói QFN nhỏ nhất và mỏng nhất (3x3x1mm) cho thiết bị di động
bộ điều hợp i 2 c để đọc dữ liệu bộ nhớ bên ngoài
400 kHz chế độ nhanh I2C cho giao tiếp đăng ký
giao diện nối tiếp 1 mhz cho việc giao tiếp
giao diện nối tiếp 200 mhz để đọc các bộ nhớ ngắt và các bộ nhớ
Có một độ nhạy xuyên suốt nhỏ giữa ba trục (đường quay, gia tốc và trục nam châm)
bộ cảm biến nhiệt độ đầu ra kỹ thuật số
Bộ đệm FIFO (512 byte). hỗ trợ việc đọc dữ liệu bởi bộ xử lý ứng dụng
10.000 gram chống sốc
Máy gia tốc MPU9250 và máy quay vòng tròn hoạt động như thế nào?
gia tốc và cảm biến quay đo gia tốc và chuyển động. gia tốc của chip này sử dụng tinh thể vi, chịu áp lực trong quá trình rung động, tạo ra điện áp đầu ra. Mặt khác, con quay tròn sử dụng hiệu ứng Coriolis để xác định tỷ lệ thay đổi của vị trí góc theo thời gian. Cả hai hoạt động tương tự như cảm biến trong MPU6050, một cảm biến MEMS 6 trục.
Hướng dẫn MPU9250 Arduino
Hầu như tất cả các mô-đun Arduino đều hỗ trợ ít nhất một cổng giao tiếp I2C, vì vậy bạn có thể sử dụng bất kỳ cổng nào. nhưng chúng tôi sẽ sử dụng uno trong dự án này. bạn sẽ cần những bộ phận sau đây.
Bộ cảm biến IMU MPU9250
Arduino Uno
cáp nhảy
Cáp USB
Arduino IDE
dây điện
các kết nối này được thực hiện bằng cách sử dụng các dây cáp.
Cáp MPU9250 Arduino
Bạn có thể kết nối các chân SDA và SCL với bất kỳ chân analog nào của Arduino để truyền thông dữ liệu nối tiếp, vì bất kỳ ai cũng có thể làm như vậy. Hơn nữa, sử dụng các cầu nhảy dài sẽ cho bạn đủ không gian để xoay và xoay các mô-đun cảm biến để xem kết quả.
Mật khẩu
Dễ dàng hơn để sử dụng thư viện được viết cho mô-đun cảm biến này, vì vậy tải về thư viện MPU9250 trước tiên. Sau đó, mở Arduino IDE và nhập thư viện (Drafting chứa thư viện) thêm. thư viện zip).
đây là một ví dụ về mã trong thư viện.
mô tả
Đầu tiên, bao gồm thư viện cho các mô-đun cảm biến MEMS và giao diện Arduino. Mô-đun này có mã nội bộ được dùng để đọc kết xuất của bộ nhạy, vì vậy việc bao gồm thư viện sẽ cho phép mã đó đọc chúng.
Sau đó, một đối tượng IMU được tạo ra với địa chỉ bus 0x68 của I2C như một tham số. sau đó, nó trở về các giá trị đo lường tương ứng cho các thiết đặt.
thiết lập mô-đun để kiểm tra hai điều kiện. Khi màn hình nối tiếp được khởi tạo ở tốc độ 115,200, nó kiểm tra xem màn hình có khởi động và hiển thị giá trị không. nếu không, mã sẽ dừng lại. Tiếp theo là khai báo biến “status” để kiểm tra đối tượng IMU.
Sau khi điều kiện thứ hai kiểm tra xem trạng thái này có nhỏ hơn 0 (không có điện áp) hay không, nó sẽ hiển thị” IMU Initialization Failed”,” Kiểm tra cáp IMU hoặc đang cố gắng cung cấp điện vòng”, và sau đó hiển thị giá trị trạng thái ở dòng thứ ba.
bởi vì trạng thái đang ở trong điều kiện while (1), mã sẽ không đi quá điểm đó cho đến khi giá trị trạng thái vượt quá 0.
nếu trạng thái lớn hơn 0, mã sẽ được nhập vào một phần của vòng lặp, đọc giá trị của imu thông qua chức năng cảm biến (). phần đầu tiên đọc và in các giá trị mg của tất cả ba trục của gia tốc độ, giữ tối đa sáu chữ thập phân.
Phần thứ hai đọc và hiển thị các kích thước góc theo đơn vị radian trên mỗi giây, trong khi phần thứ ba xuất ra cường độ của nam châm theo đơn vị tesla.
Hãy nhớ rằng MPU9250 cũng có một cảm biến nhiệt độ, phần cuối cùng đọc và đầu ra giá trị này, trong đơn vị ° C.
xuất khẩu
kết nối bo mạch arduino với máy tính bằng cáp usb. tải lên đoạn mã và xem kết quả. kết xuất sẽ có dạng thức này.
Xoay mô-đun MPU9250 để xem các giá trị thay đổi trong thời gian thực.
Ứng dụng MPU9250 IMU
bạn có thể tìm thấy bộ nhớ này trong các vùng sau.
sản phẩm điện tử tiêu dùng
hệ thống chăm sóc sức khỏe
điều khiển từ xa 3 d
hệ thống định vị toàn cầu và hệ thống định vị vệ tinh
hệ thống định hướng quán tính
một trò chơi thực tế ảo
robot học
cảm biến có thể đeo
đào tạo và ứng dụng kỹ thuật thể thao
các bộ điều khiển thanh điều khiển
tóm tắt
Tóm lại, MPU9250 là một thiết bị phát hiện chuyển động tuyệt vời có thể được kết nối dễ dàng với hầu hết các loại microcontroller. Nếu bạn gặp bất kỳ sự cố nào trong việc thiết lập dự án với mô-đun, xin liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.