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Lektion 05: Gyroskop- & Beschleunigungssensormodul (MPU6050)

In dieser Lektion lernen Sie, wie Sie den MPU6050-Sensor mit einem Arduino verwenden, um Beschleunigung, Rotation und Temperatur zu messen. Wir werden die Initialisierung des Sensors, das Einstellen seiner Bereiche und das Auslesen der Daten zur Anzeige auf dem seriellen Monitor untersuchen. Dieses Projekt bietet einen praxisnahen Ansatz zur Arbeit mit Bewegungssensoren und deren Integration mit Arduino und ist perfekt für diejenigen, die in die Welt der Elektronik und der Sensor-Datenverarbeitung eintauchen möchten.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

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

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

Sie können die Komponenten auch separat über die folgenden Links kaufen.

Component Introduction	Purchase Link
Arduino UNO R3 or R4	KAUFEN
Gyroskop- und Beschleunigungssensormodul (MPU6050)	KAUFEN

Verkabelung

Code

Bemerkung

Um die Bibliothek zu installieren, verwenden Sie den Arduino Library Manager und suchen Sie nach „Adafruit MPU6050“ und installieren Sie diese.

Codeanalyse

1. Der Code beginnt mit dem Einbinden der notwendigen Bibliotheken und dem Erstellen eines Objekts für den MPU6050-Sensor. Dieser Code verwendet die Adafruit_MPU6050-Bibliothek, die Adafruit_Sensor-Bibliothek und die Wire-Bibliothek. Die Adafruit_MPU6050-Bibliothek wird verwendet, um mit dem MPU6050-Sensor zu interagieren und Daten zu Beschleunigung, Rotation und Temperatur abzurufen. Die Adafruit_Sensor-Bibliothek bietet eine gemeinsame Schnittstelle für verschiedene Sensortypen. Die Wire-Bibliothek wird für die I2C-Kommunikation verwendet, die notwendig ist, um mit dem MPU6050-Sensor zu kommunizieren.

   Bemerkung

   Um die Bibliothek zu installieren, verwenden Sie den Arduino Library Manager und suchen Sie nach „Adafruit MPU6050“ und installieren Sie diese.

   #include <Adafruit_MPU6050.h>
   #include <Adafruit_Sensor.h>
   #include <Wire.h>
   Adafruit_MPU6050 mpu;
   

2. Die Funktion setup() initialisiert die serielle Kommunikation und überprüft, ob der Sensor erkannt wird. Wenn der Sensor nicht gefunden wird, geht der Arduino in eine Endlosschleife mit der Nachricht „Failed to find MPU6050 chip“. Wenn der Sensor gefunden wird, werden der Beschleunigungsbereich, der Gyrobereich und die Filterbandbreite eingestellt, und eine Verzögerung wird für die Stabilität hinzugefügt.

   void setup(void) {
     // Initialize the serial communication
     Serial.begin(9600);
   
     // Check if the MPU6050 sensor is detected
     if (!mpu.begin()) {
       Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
       while (1) {
         delay(10);
       }
     }
     Serial.println("MPU6050 Found!");
   
     // set accelerometer range to +-8G
     mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
   
     // set gyro range to +- 500 deg/s
     mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
   
     // set filter bandwidth to 21 Hz
     mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_21_HZ);
   
     // Add a delay for stability
     delay(100);
   }
   

3. In der Funktion loop() erstellt das Programm Ereignisse, um die Sensorwerte zu speichern und diese dann abzurufen. Die Beschleunigungs-, Rotations- und Temperaturwerte werden dann auf dem seriellen Monitor ausgegeben.

   void loop() {
     // Get new sensor events with the readings
     sensors_event_t a, g, temp;
     mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
   
     // Print out the acceleration, rotation, and temperature readings
     // ...
   
     // Add a delay to avoid flooding the serial monitor
     delay(1000);
   }