Arduino-kit - 3. modul tengely giroszkóp és a gyorsulásmérő Gy-521 MPU-6050
Modul 3-tengelyes gyorsulásmérő és egy giroszkóp GY-521 MPU-6050
GY-521 modul MPU6050 MPU6050 modul, 3 tengely analóg giroszkóp érzékelők + 3 tengelyes gyorsulásérzékelő modul
Most, segítségével a giroszkóp-gyorsulásmérő GY-521 lehet kiadagolni a joystick, gombok, és más mechanikus eszközök állomásain panelek. Alkalmazás pörgettyűs gyorsulásmérő helyzetét szabályozó egy web kamera segítségével a működtető látható.
A legérdekesebb használata a giroszkóp és gyorsulásmérő - mozgó félautomata és automata rendszerek. A műszer intézkedéseket és tájékoztatja a mikrokontroller körülbelül gyorsulás és orientáció. Dinamikus paramétereket a mozgó tárgy, mely mérési modul 3-tengelyes giroszkóp és gyorsulásmérő GY-521 MPU-6050: pitch (orr fel és le), perdület (orr bal és jobb) és elfordulási (óramutató járásával megegyező irányba néz a kabinból objektum). Ezek a navigációs rendszer által szolgáltatott az MC, amely kiszámítja az aktuális pozícióját. quadrocopter repülés nélkül egy ilyen modul nem lehetséges.
Háromtengelyes gyorsulásmérővel „érzi” a gyorsulás a vetülete a tengelyen az X, Y és Z. Ha a készülék vízszintesen helyezik, és mozgatja a vetülete gravitációs gyorsulás az X tengelyen, és y értéke nulla. A gravitációs erő csak a látszat érzékelők függőleges tengely Z. Időről időre nyugalmi ellenőrzés és kalibrálja a gyorsulásmérő. A mozgás során az objektum folyamatosan gyorsul, majd lassul. Tökéletesen egyenletes mozgás nem létezik. Ez lehetővé teszi a használatát egy gyorsulásmérő, nem csak, hogy meghatározza a helyzetét a tárgy, hanem annak megállapítására, valamint a dinamikus paramétereket a mozgás. A gyorsulásmérő érzékeli a gyorsulás, ha az összeg a mozgás és a gravitáció. Ha minden eleme a gyorsulásmérő tengelyek mentén X, Y, Z kap leolvasott közel nulla, az azt jelenti, hogy a motor ki van kapcsolva, és a tárgy szabadesésben - felszabadító az ejtőernyő. A növekedés az adatok - ejtőernyő kinyílt, megugrott adatok - ütközés, nyitóoldalai!
Triaxiális Gyro - Az objektum-szög érzékelő, amely lehetővé teszi, hogy kiszámítja a szögek elfordulását a tengelyek X, Y, Z, hogy meghatározzuk a szögsebességgel.
Roll (tekercs), (állásszög) és elfordulási (perdület).
Elismerés és feldolgozási paraméterek MOZGALOM
Tételezzük quadrocopter döntve közben vízszintes repülés. A gyorsulásmérő érzékeli a változást a gyorsulás a tengelyek. Most a gyorsulás mozgását a gravitációs gyorsulás adunk más sorrendben, nem a repülés közben anélkül, hogy roll. Ennek eredményeként a rendszer teszi a következtetést a mozgás irányába a tekercs, de valójában van egy vízszintes mozgást. A megfelelő kezelés paramétereit a mozgás és a helyes felismerés dinamikus paramétereket együtt használható gyorsulásmérő és giroszkóp.
Amikor a giroszkóp a jelen esetben ez fogja meghatározni a forgatási szöget, és lehetőséget nyújt, hogy helyesen értelmezze a gyorsulásmérő adatai. A gyorsulásmérő giroszkóp nélkül lehetetlen természete miatt a giroszkóp matematika vezető felhalmozódása hibákat. Speciális matematika lehetővé teszi, hogy összekapcsolják az adatfeldolgozó által mindkét érzékelő.
Giroszkóp és gyorsulásmérők széles körben használják a légi közlekedés, a rakéta, a tér és katonai alkalmazások. Például. Volt egy felvásárlási célponttá látvány a tartály vezetés közben. Mozgás nehéz terepen van egy erős torzítás szög felemeli a fegyvert hordó. Rögzítsük a látvány a cél készített segít gyorsulásmérő és giroszkóp.
68 (hex), ha ad0 a földhöz van kapcsolva.
69 (hex) ha ad0 kapcsolt jelentkezzen lehetséges. 1.
GY-521 modul felvett teljesítmény Q2 MIC5205-3.3BM5 chip feszültség szabályozó kimeneti feszültsége 3,3 V A stabilizátor egy kis feszültségesés 0,3-0,4 V, így a tápegység feszültség nagyobb legyen, mint 3,3 V . lámpateljesítmény modul 3-tengelyes gyorsulásmérő és egy giroszkóp GY-521 MPU-6050 - LED D1. A nagysága a ellenállások R4 és R5 eltérő lehet azoktól a diagramon.
Csatlakozó 3-tengelyes gyorsulásmérő és giroszkóp GY-521 MPU-6050 Arduino UNO.
5 V Arduino - VCC
GND Arduino - GND
A4 Arduino - SDA
A5 Arduino - SCL
GND Arduino - ad0
Attól függően, hogy a program - INT
Zátonyok, szirtek és a turbulencia
A tanuló munkája chip MPU-6050 giroszkóp kell arra, hogy a mechanikai gyros stabilizálni az űrben miatt a fizikai tulajdonságai. Elektronikus giroszkóp így nem tud dolgozni. Csak méri a forgás sebességét.
Mindegyik modul GY-521 nem igényel kalibrálást. Indikációk érzékelők van egy elmozdulás tekintetében nulla, amely bevezeti a hibát mérés. Meg kell vennie ezt a ellensúlyozta az egyes tengely giroszkóp és gyorsulásmérő, tengelyenként, hogy módosításokat a program. A gyártás a mikroáramkörök lehetetlen megszerezni az abszolút pontossága közötti szög tengelyei az érzékelők, így a köztük lévő szög tartalmaz hibát. Szintén nem szabad elfelejteni, hogy ez a három tengely különböző lehet az arányosság elvét.
A legnagyobb pontosság az eredmények matematikai átalakítások, így mozgási paraméterek érhetünk el, ha a szinkron adatok leolvasása gyorsulásmérő és a giroszkóp.
Megszerkesztésében sikerült gépet el kell kerülni azokat a mechanizmusokat forrás rezgések és azok harmonikus frekvenciájának említett rezonancia jellemzőit.
Az első modul által ellenőrzött olvas a mű I2C adatbusz. Erre a célra a program I2C szkennert.
Belső ADC chip nagyon érzékeny, a 16 bit. Ezzel érzékenység fokozott követelményeket a tápegység modul, annak ellenére, hogy a saját szabályozó. Nincs megfelelő áramforrás osztály „amely” 5 V Először meg kell foglalkozni a paramétereket a feszültségesés vagy zajértékkód oszcilloszkóp. Nagysága a vezetéket a zaj nem haladhatja meg a 50 mV. A használata az akkumulátor ilyen körülmények között kívánatos, de ez drága. Kondenzátorok felszerelése nem fogja csökkenteni a zajt alacsony minőségű tápegység. Ha a tápegység zaját meg kell hagyni, cserélni vagy építeni egy másik. Ugyanakkor, kondenzátorok felszerelése a távvezetékek közelében GY-521 modul befolyását csökkenteni erős elektromágneses interferencia. Ajánlott áramvezetéken egy csavart pár Perevi. Nem tudja használni a tápegység ugyanaz a modul és a motorteljesítmény. A kalibrálás során a modul 3-tengelyes giroszkóp és gyorsulásmérő GY-521 MPU-6050 rendelkeznie kell saját erő, elkülönítve a modul MC és más fogyasztóknak. Ha lépésben az első futás is lehetséges, hogy tegye fel a megnövekedett zaj a tápegységet, majd lépésben kalibrálás ez vezet a hiba, és a nagy pontosságú mérés nem tud beszélni anélkül, hogy a helyes táplálkozás.
Programozási Arduino és matematika
Az egyik módja, hogy használja a GY-521 modul - használata mikrokontroller modul Arduino. A szoftver lehetővé teszi, hogy Arduino könyvtár a GY-521. Van egy komplex I2Cdevlib könyvtár eléréséhez MPU-6050 és más eszközök az I2C buszon.
Úgy van beállítva MPU6050 mappában. Használat hardver puffer áramkörök és képességek MPU-6050 digitális feldolgozását mozgási paraméterek elvégzésére adatok átalakítás különböző koordináta-rendszerek és egyesíti az adatokat több érzékelők. Egy másik hasznos könyvtári FreeIMU. orientált inerciális mérőegység több érzékelő, és végre bonyolult feldolgozás. FreeIMU használ I2Cdevlib, de a legújabb verzió, kiegészítve I2Cdevlib FreeIMU okoz változat konfliktus. Használat előtt győződjön meg róla, hogy válassza ki a megfelelő verziót I2Cdevlib.
Az e szakasz végén vannak linkek a kiigazított programban. Amikor a program kerül elő körülbelül ezeket a számokat, de kell alakítani értelmezhető adatokat.
MPU-6050
Olvasd accel, temp és giroszkóp, hiba = 0
Accel x, y, z: -123, -180, 14547
hőmérséklet: 27,235 Celsius fok
giroszkóp x, y, z. -6, -20, 52,
MPU-6050
Olvasd accel, temp és giroszkóp, hiba = 0
Accel x, y, z: -195, -203, 14510
hőmérséklet: 27,128 Celsius fok
giroszkóp x, y, z. -15, 14, 72,
MPU-6050
Olvasd accel, temp és giroszkóp, hiba = 0
Accel x, y, z: -232, -268, 14490
hőmérséklet: 27,190 Celsius fok
giroszkóp x, y, z. -4, -7, 45,
MPU-6050
Olvasd accel, temp és giroszkóp, hiba = 0
Accel x, y, z: -189, -170, 14632
hőmérséklet: 27,199 Celsius fok
giroszkóp x, y, z. -4, -7, 50,
.
Szűrő szög = α × (a szög a giroszkóp) + (1 - α) × (a szöget a gyorsulásmérő)
α = τ / (τ + dt)
= Szög a giroszkóp (utolsó mért szög szűrő) + ω × dt
dt = mintavételi idő
τ = időállandó meghaladó közötti szünetekben a zaj
Szűrő Angle - szűrjük, a kapott dőlésszög
Ajánlott mintavételi idő körülbelül 0,04 másodperc és időkonstanst körülbelül 1 másodperc, ami α≈0,96.
Nagysága a hajlásszög az összege integrált értékek a giroszkóp és gyorsulásmérő pillanatnyi értékeket. A fő feladata a kiegészítő szűrő, hogy megszüntesse az eltolódás a giroszkóp nulla hiba és diszkrét integrációja. Minden egyes integrációs lépés (lépcsőzőgéppel vezérlési ciklus) állítjuk be a hajlásszöge beépített gyorsulásmérő leolvasás. Az erőssége a korrekció határozza meg a szűrő együttható α. Válogatás együttható α függ a nagysága a nullponteltolódás a giroszkóp, a felhalmozási számítási hibák a sebesség és a felhasználási feltételek a gép. Így túl kicsi értéke α eredményezi, hogy az eredmény a szűrő hatással lesz a rezgés a ház. Jellemzően a kiegészítő szűrő együttható manuálisan minden egyes esetben.
A szoftver modul 3-tengelyes giroszkóp és gyorsulásmérő GY-521 MPU-6050 az Arduino:
GY_521_send_serial
ShowGY521Data
Az angol nyelvű változat ebben a szakaszban, és a folytatása a beszélgetés itt.
A modern használata a gyorsulásmérő és giroszkóp: