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レッスン05: ジャイロスコープ & 加速度センサーモジュール (MPU6050)

このレッスンでは、MPU6050加速度計およびジャイロスコープセンサーをESP32開発ボードに接続する方法を学びます。Adafruit_MPU6050ライブラリのセットアップ、センサーの初期化、および加速度計とジャイロの範囲の設定について説明します。また、センサーから加速度、回転、および温度データを読み取り、これらの値をシリアルモニターに表示する方法も学びます。このプロジェクトは、モーショントラッキングや姿勢検出に興味がある方に最適で、Arduino互換のESP32プラットフォームで高度なセンサーを扱う実践的な経験を提供します。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下の部品が必要です。

一式キットを購入すると便利です。リンクはこちら:

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

または、以下のリンクから個別に購入することもできます。

Component Introduction	Purchase Link
ESP32 & Development Board	購入
ジャイロスコープ & 加速度センサーモジュール (MPU6050)	購入
ブレッドボード	購入

配線

../_images/Lesson_05_MPU6050_esp32_bb.png

コード

注釈

ライブラリをインストールするには、Arduino Library Managerを使用し、 **"Adafruit MPU6050"**を検索してインストールしてください。

コード解析

このコードは、必要なライブラリをインクルードし、MPU6050センサーのオブジェクトを作成することから始まります。このコードでは、Adafruit_MPU6050ライブラリ、Adafruit_Sensorライブラリ、およびWireライブラリを使用します。 Adafruit_MPU6050 ライブラリは、MPU6050センサーと対話して加速度、回転、および温度データを取得します。 Adafruit_Sensor``ライブラリは、さまざまなタイプのセンサーのための共通のインターフェースを提供します。 ``Wire ライブラリはI2C通信に使用され、MPU6050センサーとの通信に必要です。

注釈

ライブラリをインストールするには、Arduino Library Managerを使用し、 **"Adafruit MPU6050"**を検索してインストールしてください。
```
#include <Adafruit_MPU6050.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Wire.h>
Adafruit_MPU6050 mpu;
```

``setup()``関数はシリアル通信を初期化し、センサーが検出されているかどうかを確認します。センサーが見つからない場合、Arduinoは「Failed to find MPU6050 chip」というメッセージとともに無限ループに入ります。見つかった場合、加速度計の範囲、ジャイロの範囲、フィルタ帯域幅が設定され、安定のために遅延が追加されます。
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);
}

``loop()``関数では、プログラムがセンサーの読み取り値を格納するイベントを作成し、その後読み取り値を取得します。加速度、回転、温度の値がシリアルモニターに出力されます。

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);
}