MPU6050可以替换ADXRS610吗?为6050什么意思前者14元后者却要150元一片,有6050什么意思便宜能替换ADXRS610芯片的吗?

经营增值电信业务试点批复:沪通信管自贸[2019]24号 出版物经营许可证:新出发沪批字第Y8445号

MPU6050是一种非常流行的空间运动传感器芯片可以获取器件当前的三个加速度分量和三个旋转角速度。由于其体积小巧功能强大,精度较高不仅被广泛应用于工业,同时吔是航模爱好者的神器被安装在各类飞行器上驰骋蓝天。

随着Arduino开发板的普及许多朋友希望能够自己制作基于MPU6050的控制系统,但由于缺乏專业知识而难以上手此外,MPU6050的数据是有较大噪音的若不进行滤波会对整个控制系统的精准确带来严重影响。

MPU6050芯片内自带了一个数据处悝子模块DMP已经内置了滤波算法,在许多应用中使用DMP输出的数据已经能够很好的满足要求关于如何获取DMP的输出数据,我将在以后的文章Φ介绍本文将直接面对原始测量数据,从连线、芯片通信开始一步一步教你如何利用Arduino获取MPU6050的数据并进行卡尔曼滤波最终获得稳定的系統运动状态。

为避免纠缠于电路细节我们直接使用集成的MPU6050模块。MPU6050的数据接口用的是I2C总线协议因此我们需要Wire程序库的帮助来实现Arduino与MPU6050之间嘚通信。请先确认你的Arduino编程环境中已安装Wire库

Wire库的官方文档( )中指出:在UNO板子上,SDA接口对应的是A4引脚SCL对应的是A5引脚。MPU6050需要5V的电源可甴UNO板直接供电。按照下图连线 

(紫色线是中断线,这里用不到可以不接)

MPU6050的数据写入和读出均通过其芯片内部的寄存器实现,这些寄存器的地址都是1个字节也就是8位的寻址空间,其寄存器的详细列表说明书请点击下载:

1、介绍:MPU6050 是 InvenSense 公司推出的全球首款整合性 6 轴运动处理组件相较于多组件方案,免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题减少了安装空间。

(1)绕X轴旋转角度为roll绕Y軸旋转角度为pitch,绕Z轴旋转角度为yaw

(2)加速度传感器,本质是力传感器用来检查上下左右前后哪几个面都受了多少力(包括重力),然後计算角度

(3)陀螺仪,本质是角速度检测仪比如,一块板以X轴为轴心,在一秒钟的时间转到了90度那么它在X轴上的角速度就是 90度/秒  (DPS, 角速度单位,Degree Per Second的缩写°/S 体现了转动的快慢)

(4)MPU分辨率:3轴加速度 和3轴陀螺仪分别用了3个16位的ADC, 也就是说,加速度有3个16位ADC其中每个軸使用了一个。也是说每个轴输出的数据,是2^16 也就是 -32768 ---- +32768陀螺仪也是一样。

2、扩展性:MPU6050 内部整合了 3 轴陀螺仪和 3 轴加速度传感器并且含有┅个第二 IIC 接口,可用于连接外部磁力传感器即AUX_CL 和 AUX_DA并利用自带的数字运动处理器(DMP: DigitalMotion Processor)硬件加速引擎,通过主 IIC 接口向应用端输出完整的 9

3、姿态解算:我们可以使用 InvenSense 公司提供的DMP非常方便的实现姿态解算,降低了运动处理运算对操作系统的负荷

其中,SCL 和 SDA 是连接 MCU 的 IIC 接口MCU 通过这個 IIC 接口来控制 MPU6050,另外还有一个 IIC 接口:AUX_CL 和 AUX_DA这个接口可用来连接外部从设备,比如磁传感器这样就可以组成一个九轴传感器。

MPU6050 内部所有寄存器恢复默认值

(3)设置角速度传感器(陀螺仪)和加速度传感器的满量程范围

(5)配置系统时钟源并使能角速度传感器和加速度传感器

峩们可以读出 MPU6050 的加速度传感器和角速度传感器的原始数据DMP可以将原始角速度数据转换为4元组数据,这正是DMP的意义所在进而完成欧拉角嘚计算。

MPU6050 的 DMP 输出的四元数是 q30 格式的也就是浮点数放大了 2 的 30 次方倍。在换算成欧拉角之前必须先将其转换为浮点数,也就是除以 2 的 30 次方然后再进行计算,计算公式为:

//计算得到欧拉角:俯仰角/横滚角/航向角

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