Bewegingsopsporing met MPU-6000 en Raspberry Pi: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:24

MPU-6000 is 'n 6-as bewegingsopsporingssensor met 'n 3-as versnellingsmeter en 'n 3-as gyroscoop. Hierdie sensor is in staat om die presiese posisie en ligging van 'n voorwerp in die driedimensionele vlak doeltreffend op te spoor. Dit kan gebruik word in die stelsels wat posisie -analise tot die hoogste presisie vereis.

In hierdie handleiding is die koppelvlak van die MPU-6000 sensormodule met framboos pi geïllustreer. Om die waardes van versnelling en rotasiehoek te lees, het ons framboospi gebruik met 'n I2c -adapter. Hierdie I2C -adapter maak die verbinding met die sensormodule maklik en betroubaarder.

Stap 1: hardeware benodig:

Die materiaal wat ons nodig het om ons doel te bereik, bevat die volgende hardeware -komponente:

1. MPU-6000

2. Framboos Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Skild vir framboospi

5. Ethernet -kabel

Stap 2: Hardeware -aansluiting:

Die hardeware -aansluitingsgedeelte verduidelik basies die bedradingverbindings wat tussen die sensor en die framboospi benodig word. Die korrekte noodsaaklikheid is om korrekte verbindings te verseker terwyl u aan 'n stelsel werk vir die gewenste uitset. Die vereiste verbindings is dus soos volg:

Die MPU-6000 werk oor I2C. Hier is die voorbeeld -bedradingsdiagram wat demonstreer hoe om elke koppelvlak van die sensor aan te sluit.

Uit die boks is die bord gekonfigureer vir 'n I2C-koppelvlak, daarom beveel ons aan dat u hierdie aansluiting gebruik as u anders agnosties is.

Al wat u nodig het, is vier drade! Slegs vier verbindings is nodig Vcc-, Gnd-, SCL- en SDA -penne en dit word met behulp van I2C -kabel verbind.

Hierdie verbindings word getoon in die foto's hierbo.

Stap 3: Kode vir bewegingsopsporing:

Die voordeel van die gebruik van framboos pi is dat dit die buigsaamheid bied van die programmeertaal waarin u die bord wil programmeer om die sensor daarmee te koppel. Deur hierdie voordeel van hierdie bord te benut, demonstreer ons hier die programmering daarvan in die luislang. Python is een van die maklikste programmeertale met die maklikste sintaksis. Die python-kode vir MPU-6000 kan afgelaai word van ons GitHub-gemeenskap, dit is Dcube Store

Behalwe vir die gemak van die gebruikers, verduidelik ons die kode ook hier:

As die eerste stap van kodering, moet u die SMBus -biblioteek aflaai in geval van python, want hierdie biblioteek ondersteun die funksies wat in die kode gebruik word. Om die biblioteek af te laai, kan u die volgende skakel besoek:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

U kan die werkkode ook hiervandaan kopieer:

invoer smbus

invoer tyd

# Kry I2C -busbus = smbus. SMBus (1)

# MPU-6000 adres, 0x68 (104)

# Kies die konfigurasie register van die gyroscoop, 0x1B (27)

# 0x18 (24) Volle omvang = 2000 dps

bus.write_byte_data (0x68, 0x1B, 0x18)

# MPU-6000 adres, 0x68 (104)

# Kies versnellingsmeter konfigurasie register, 0x1C (28)

# 0x18 (24) Volskaalse omvang = +/- 16g

bus.write_byte_data (0x68, 0x1C, 0x18)

# MPU-6000 adres, 0x68 (104)

# Kies kragbestuursregister1, 0x6B (107)

# 0x01 (01) PLL met xGyro -verwysing

bus.write_byte_data (0x68, 0x6B, 0x01)

tyd. slaap (0,8)

# MPU-6000 adres, 0x68 (104)

# Lees data terug van 0x3B (59), 6 grepe

# Versnellingsmeter X-as MSB, X-as LSB, Y-as MSB, Y-as LSB, Z-as MSB, Z-as LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x3B, 6)

# Skakel die data om

xAccl = data [0] * 256 + data [1]

as xAccl> 32767:

xAccl -= 65536

yAccl = data [2] * 256 + data [3]

as yAccl> 32767:

yAccl -= 65536

zAccl = data [4] * 256 + data [5]

as zAccl> 32767:

zAccl -= 65536

# MPU-6000 adres, 0x68 (104)

# Lees data terug van 0x43 (67), 6 grepe

# Gyrometer X-Axis MSB, X-Axis LSB, Y-Axis MSB, Y-Axis LSB, Z-Axis MSB, Z-Axis LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x43, 6)

# Skakel die data om

xGyro = data [0] * 256 + data [1]

as xGyro> 32767:

xGyro -= 65536

yGyro = data [2] * 256 + data [3]

as yGyro> 32767:

yGyro -= 65536

zGyro = data [4] * 256 + data [5]

as zGyro> 32767:

zGyro -= 65536

# Uitset data na die skerm

print "Versnelling in X-as: %d" %xAccl

print "Versnelling in Y-as: %d" %yAccl

print "Versnelling in Z-as: %d" %zAccl

druk "X-rotasie-as: %d" %xGyro

druk "Y-rotasie-as: %d" %yGyro

druk "Z-rotasie-as: %d" %zGyro

Die kode word uitgevoer met behulp van die volgende opdrag:

$> python MPU-6000.py gt; python MPU-6000.py

Die uitset van die sensor word op die foto hierbo getoon vir die verwysing van die gebruiker.

Stap 4: Aansoeke:

MPU-6000 is 'n bewegingsopsporingsensor wat sy toepassing vind in die bewegingsvlak van slimfone en tablette. In slimfone kan hierdie sensors in die toepassings gebruik word, soos gebaaropdragte vir toepassings en telefoonbeheer, verbeterde spel, vergrote werklikheid, panoramiese foto -opname en -kyk, en voetgangers- en voertuignavigasie. MotionTracking-tegnologie kan toestelle en tablette omskakel in kragtige 3D-intelligente toestelle wat gebruik kan word in toepassings wat wissel van gesondheids- en fiksheidsmonitering tot ligginggebaseerde dienste.