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Módulo MPU6050

MPU6050

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El MPU-6050 es un dispositivo de seguimiento de movimiento de 6 ejes (combina un giroscopio de 3 ejes y un acelerómetro de 3 ejes).

Sus tres sistemas de coordenadas se definen de la siguiente manera:

Coloca el MPU6050 plano sobre la mesa, asegurándote de que la cara con la etiqueta quede hacia arriba y un punto en esta superficie esté en la esquina superior izquierda. Entonces, la dirección vertical hacia arriba es el eje Z del chip. La dirección de izquierda a derecha se considera el eje X. En consecuencia, la dirección de atrás hacia adelante se define como el eje Y.

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Acelerómetro de 3 ejes

El acelerómetro funciona bajo el principio del efecto piezoeléctrico, la capacidad de ciertos materiales para generar una carga eléctrica en respuesta a un esfuerzo mecánico aplicado.

Aquí, imagina una caja en forma de cuboide que tiene una pequeña bola dentro, como en la imagen de arriba. Las paredes de esta caja están hechas con cristales piezoeléctricos. Siempre que inclines la caja, la bola se ve obligada a moverse en la dirección de la inclinación debido a la gravedad. La pared con la que choca la bola genera pequeñas corrientes piezoeléctricas. Hay en total tres pares de paredes opuestas en el cuboide. Cada par corresponde a un eje en el espacio 3D: ejes X, Y y Z. Dependiendo de la corriente producida por las paredes piezoeléctricas, se puede determinar la dirección de la inclinación y su magnitud.

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Podemos usar el MPU6050 para detectar su aceleración en cada eje de coordenadas (en estado estacionario en un escritorio, la aceleración en el eje Z es 1 unidad de gravedad, y en los ejes X e Y es 0). Si se inclina o se encuentra en una condición de ingravidez/sobrecarga, la lectura correspondiente cambiará.

Hay cuatro rangos de medición que se pueden seleccionar programáticamente: +/-2g, +/-4g, +/-8g y +/-16g (por defecto es 2g), correspondientes a diferentes niveles de precisión. Los valores oscilan entre -32768 y 32767.

La lectura del acelerómetro se convierte en un valor de aceleración mapeando la lectura del rango de medición:

Aceleración = (Datos en bruto del eje del acelerómetro / 65536 * rango completo de aceleración) g

Tomando el eje X como ejemplo, cuando los datos en bruto del eje X del acelerómetro son 16384 y el rango seleccionado es +/-2g:

Aceleración a lo largo del eje X = (16384 / 65536 * 4) g =1g

Giroscopio de 3 ejes

Los giroscopios funcionan bajo el principio de la aceleración de Coriolis. Imagina una estructura en forma de horquilla que se mueve constantemente hacia adelante y hacia atrás. Está sostenida en su lugar por cristales piezoeléctricos. Siempre que intentes inclinar este arreglo, los cristales experimentan una fuerza en la dirección de la inclinación. Esto se debe a la inercia de la horquilla en movimiento. Los cristales generan una corriente en consenso con el efecto piezoeléctrico, y esta corriente se amplifica.

img_mpu6050_g

El giroscopio también tiene cuatro rangos de medición: +/- 250, +/- 500, +/- 1000, +/- 2000. El método de cálculo es básicamente consistente con el de la aceleración.

La fórmula para convertir la lectura en velocidad angular es la siguiente:

Velocidad angular = (Datos en bruto del eje del giroscopio / 65536 * rango completo del giroscopio) °/s

Por ejemplo, en el eje X, si los datos en bruto del eje X del acelerómetro son 16384 y el rango es +/- 250°/ s:

Velocidad angular a lo largo del eje X = (16384 / 65536 * 500)°/s =125°/s

Ejemplos