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Lektion 05: Gyroskop- & Beschleunigungsmessermodul (MPU6050)

In dieser Lektion lernen Sie, wie Sie den MPU6050-Beschleunigungs- und Gyroskopsensor mit einem ESP32-Entwicklungsboard verbinden. Wir werden die Einrichtung der Adafruit_MPU6050-Bibliothek, die Initialisierung des Sensors und die Konfiguration seiner Beschleunigungs- und Gyroskopbereiche durchgehen. Außerdem lernen Sie, wie Sie Beschleunigungs-, Rotations- und Temperaturdaten vom Sensor auslesen und diese Werte auf dem seriellen Monitor anzeigen. Dieses Projekt ist ideal für alle, die sich für Bewegungserkennung und Orientierungssensorik in ihren Projekten interessieren und praktische Erfahrungen mit fortschrittlichen Sensoren auf der Arduino-kompatiblen ESP32-Plattform sammeln möchten.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

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

Sie können sie auch einzeln über die unten stehenden Links kaufen.

Component Introduction	Purchase Link
ESP32 & Development Board	BUY
Gyroskop- und Beschleunigungssensormodul (MPU6050)	KAUFEN
Steckbrett	KAUFEN

Verdrahtung

Code

Bemerkung

Um die Bibliothek zu installieren, verwenden Sie den Arduino-Bibliotheksmanager und suchen Sie nach „Adafruit MPU6050“ und installieren Sie sie.

Code-Analyse

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 Beschleunigungs-, Rotations- und Temperaturdaten 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-Bibliotheksmanager und suchen Sie nach „Adafruit MPU6050“ und installieren Sie sie.

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

2. Die setup()-Funktion 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 Meldung „Failed to find MPU6050 chip“. Wenn der Sensor gefunden wird, werden der Beschleunigungsbereich, der Gyroskopbereich und die Filterbandbreite eingestellt und eine Verzögerung zur Stabilisierung 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 loop()-Funktion erstellt das Programm Ereignisse, um die Sensorwerte zu speichern, und ruft dann die Messwerte ab. 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);
   }