6.3 - 6-Achsen-Bewegungsverfolgung

Der MPU-6050 ist ein 6-Achsen-Bewegungsverfolgungsgerät, das einen 3-Achsen-Gyroskop mit einem 3-Achsen-Beschleunigungsmesser kombiniert.

Ein Beschleunigungsmesser ist ein Instrument, das die Eigengeschwindigkeitsänderung misst. Ein in Ruhe auf der Erdoberfläche liegender Beschleunigungsmesser würde beispielsweise eine Beschleunigung durch die Erdanziehungskraft von etwa g ≈ 9,81 m/s² in Richtung der Erdoberfläche messen.

Beschleunigungsmesser haben zahlreiche Anwendungen in Industrie und Wissenschaft. Beispiele hierfür sind Trägheitsnavigationssysteme für Flugzeuge und Raketen, Systeme zur Ausrichtung von Bildern auf Tablets und Digitalkameras und so weiter.

Gyroskope werden verwendet, um die Ausrichtung und Winkelgeschwindigkeit eines Geräts oder Systems zu messen. Einsatzgebiete für Gyroskope sind unter anderem Anti-Roll-Systeme und Airbags in Automobilen, Bewegungserfassungssysteme für Smart-Geräte, Lageregelungssysteme für Drohnen und mehr.

• MPU6050 Modul

Erforderliche Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein komplettes Kit zu kaufen. Hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	KAUF-LINK
Kepler-Kit	450+	Kepler Kit

Sie können die Komponenten auch einzeln über die untenstehenden Links erwerben.

SN	KOMPONENTENBESCHREIBUNG	MENGE	KAUF-LINK
1	Raspberry Pi Pico W	1	BUY
2	Micro-USB-Kabel	1
3	Steckbrett	1	BUY
4	Jumperkabel	Mehrere	BUY
5	MPU6050 Modul	1

Schaltplan

Verkabelung

Code

Bemerkung

• Sie können die Datei 6.3_6axis_motion_tracking.ino im Verzeichnis kepler-kit-main/arduino/6.3_6axis_motion_tracking öffnen.

• Oder kopieren Sie diesen Code in die Arduino IDE.

• Vergessen Sie nicht, das Board (Raspberry Pi Pico) und den entsprechenden Port auszuwählen, bevor Sie auf die Hochladen-Taste klicken.

• Die Bibliothek Adafruit_MPU6050 wird hier verwendet. Bitte beziehen Sie sich auf Bibliotheken hinzufügen, um sie zur Arduino IDE hinzuzufügen.

Nach dem Ausführen des Programms können Sie die Werte des 3-Achsen-Beschleunigungsmessers und des 3-Achsen-Gyroskops in der Ausgabe sehen. Wenn Sie den MPU6050 zufällig drehen, werden diese Werte entsprechend variieren. Um die Änderungen besser verfolgen zu können, können Sie eine der Ausgabezeilen auskommentieren und sich auf einen anderen Datensatz konzentrieren.

Wie funktioniert es?

Erzeugen Sie ein MPU6050-Objekt.

#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Wire.h>

Adafruit_MPU6050 mpu;

Initialisieren Sie den MPU6050 und konfigurieren Sie seine Genauigkeit.

void setup(void) {
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial)
        delay(10); // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens

    Serial.println("Adafruit MPU6050 test!");

    // Try to initialize!
    if (!mpu.begin()) {
        Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
        while (1) {
        delay(10);
        }
    }
    Serial.println("MPU6050 Found!");

    // Set range
    mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
    mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
    mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_21_HZ);

    Serial.println("");
    delay(100);
}

Erfassen Sie neue Sensorevents mit den dazugehörigen Messwerten.

sensors_event_t a, g, temp;
mpu.getEvent(&a, &g, &temp);

Im Anschluss können Sie Echtzeit-Werte für Beschleunigung und Winkelgeschwindigkeit aus den Daten a.acceleration.x, a.acceleration.y, a.acceleration.z, g.gyro.x, g.gyro.y, g.gyro.z ablesen.

Serial.print("Acceleration X: ");
Serial.print(a.acceleration.x);
Serial.print(", Y: ");
Serial.print(a.acceleration.y);
Serial.print(", Z: ");
Serial.print(a.acceleration.z);
Serial.println(" m/s^2");

Serial.print("Rotation X: ");
Serial.print(g.gyro.x);
Serial.print(", Y: ");
Serial.print(g.gyro.y);
Serial.print(", Z: ");
Serial.print(g.gyro.z);
Serial.println(" rad/s");