Arduino接口与陀螺传感器图，工作，代码
这个应用程序说明涵盖Arduino接口与陀螺传感器图及其工作。它描述了使用的陀螺传感器，并提到arduino代码。
简介：
陀螺传感器广泛应用于可穿戴设备中。它被用来确定旋转运动和方向的变化。现在的陀螺传感器配有I2C接口，可以轻松实现arduino板，微控制器或微处理器板。
陀螺传感器的典型应用是角速度传感、角度传感和控制机构。
关于陀螺传感器
所示的陀螺传感器型号为MPU-6050。它同时提供x轴、y轴和z轴数据。同样的代码将被解析以获得单独的值。
I2C总线协议使用两条线路在主设备和从设备之间进行通信。线路是SDA(串行数据)和SCL(串行时钟)。请参考I2C vs SPI vs UART >>参阅I2C接口的详细资料。
关于Arduino板
•Arduino Uno包含ATMEL的ATmega328微控制器。该微控制器包含闪存(32 KB)， RAM (2 KB)， 8位宽CPU和1 KB EEPROM。
•它还支持6个模拟引脚，读取电压而不是电流。在内部，它将模拟测量转换为各种用途的数字测量。它支持数字引脚(0到13)，可以作为输入或输出。
•具有I2C、数字引脚、模拟引脚、串行通信、USB等多种接口。
•它还具有复位引脚，电源端口，晶体振荡器和Tx/Rx led。
•该开源原型板可以使用易于使用的arduino IDE和笔记本电脑与arduino板之间的USB接口轻松编程。
•IDE采用简化的c++程序。
•电路板需要5V DC，可以使用AC/DC适配器或电池供电。
Arduino与陀螺传感器图的接口及其工作原理
如图-1所示，陀螺传感器的五个引脚与arduino板相连。下表提到了它们之间的联系。
| 陀螺传感器 | Arduino Uno板 |
|---|---|
| VCC | 5伏 |
| 接地 | 接地 |
| sci | A5 |
| SDA | A4 |
| INT | 销2 |
Arduino陀螺传感器接口代码
以下是使用arduino IDE编译并上传到arduino板的arduino代码。以下代码从与arduino连接的MPU-6050陀螺传感器读取数据。要获得完整的代码及其描述，请访问howtomechatronics.com > >．
const int MPU = 0x68;// MPU6050 I2C地址
浮动AccX, AccY, AccZ;
浮动GyroX, GyroY, GyroZ;
浮动accAngleX, accAngleY, gyroAngleX, gyroAngleY, gyroAngleZ;
浮滚、俯仰、偏航;
浮动AccErrorX, AccErrorY, GyroErrorX, GyroErrorY, GyroErrorZ;
float elapsedTime, currentTime, previousTime;
Int c = 0;
无效的设置()
｛
Serial.begin (19200);
Wire.begin ();//初始化通信
Wire.beginTransmission(微控制器);//开始与MPU6050通信// MPU=0x68
Wire.write (0 x6b);//与寄存器6B对话
Wire.write (0 x00);//重置-在6B寄存器中放入0
Wire.endTransmission(真正的);//结束传输
｝
无效循环(){
// ===读取加速度计数据=== //
Wire.beginTransmission(微控制器);
Wire.write (0 x3b);//启动寄存器0x3B (acceler_xout_h)
Wire.endTransmission(假);
电线。requestFrom(MPU, 6, true);
//共读6个寄存器，每个轴的值存储在2个寄存器中
//根据数据表，对于+-2g的范围，我们需要将原始值除以16384
AccX = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 16384.0;/ / X-axis-value
AccY = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 16384.0;/ / Y-axis-value
AccZ = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 16384.0;/ / Z-axis-value
//从加速度计数据中计算Roll和Pitch
accAngleX = (atan(AccY /√(pow(AccX, 2) + pow(AccZ, 2)) * 180 / PI) - 0.58;
更多细节请参见calculate_IMU_error()自定义函数
accAngleY = (-1 * AccX /√(pow(AccY, 2) + pow(AccZ, 2)) * 180 / PI) + 1.58;
// AccErrorY ~(-1.58)
// ===读取陀螺仪数据=== //
previousTime = currentTime;//之前的时间存储在实际读取时间之前
currentTime = millis();//当前时间读取的实际时间
elapsedTime = (currentTime - previousTime) / 1000;//除以1000得到秒数
Wire.beginTransmission(微控制器);
Wire.write (0 x43);//陀螺数据第一个寄存器地址0x43
Wire.endTransmission(假);
电线。requestFrom(MPU, 6, true);//共读4个寄存器，每个轴的值存储在2个寄存器中
GyroX = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 131.0;
//根据数据表，在250°g/s范围内，我们必须首先将原始值除以131.0
GyroY = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 131.0;
GyroZ = (Wire.read() << 8 | Wire.read())) / 131.0;
//用计算出的错误值修正输出
GyroX = GyroX + 0.56;// GyroErrorX ~(-0.56)
GyroY = GyroY - 2;// GyroErrorY ~(2)
GyroZ = GyroZ + 0.79;// GyroErrorZ ~ (-0.8)
//当前原始值的单位是度/秒，所以我们需要乘以
//通过发送(s)获得角度
gyroAngleX = gyroAngleX + GyroX * elapsedTime;// deg/s * s = deg
gyroAngleY = gyroAngleY + GyroY * elapsedTime;
偏航=偏航+ GyroZ * elapsedTime;
//互补滤波器-结合加速度计和陀螺角度值
roll = 0.96 * gyroAngleX + 0.04 * accAngleX;
螺距= 0.96 * gyroAngleY + 0.04 * accAngleY;
//打印串行显示器上的值
并同时(卷);
并同时(“/”);
并同时(沥青);
并同时(“/”);
以偏航);
｝
结论:在这个应用笔记中，我们已经看到了陀螺传感器与Arduino Uno板的接口。Arduino板也用于接口不同类型的传感器应用。arduino接口的典型传感器有声音传感器、心跳传感器、LDR传感器、GPS传感器、颜色传感器、pH传感器等。请参考加速度计和陀螺仪>>的区别而且陀螺仪>>的优缺点获取更多信息。
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