Arduino Nano ו- Visuino: המרת האצה לזווית ממד תאוצה וג'ירוסקופ MPU6050 I2C חיישן: 8 שלבים (עם תמונות)

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

לפני זמן מה פרסמתי הדרכה כיצד ניתן לחבר מד תאוצה, גירוסקופ וחיישן מצפן MPU9250 ל- Arduino Nano ולתכנת אותו עם Visuino כדי לשלוח נתוני מנות ולהציג אותם על היקף ומכשירים חזותיים.

מד התאוצה שולח כוחות תאוצה X, Y ו- Z. אולם לעתים קרובות עלינו להמיר את הכוחות לזווית X, Y, Z 3D כדי לקבוע את כיוון התלת -ממד של החיישן. לא מעט אנשים ביקשו הדרכה כזו, ולבסוף מצאתי זמן להכין אותה.

כמה אנשים שאלו גם כיצד ניתן לחבר ולהשתמש במד תאוצה ובחיישן גירוסקופ MPU6050, אז החלטתי להשתמש במודול זה להדרכה במקום MPU9250 המורכב והיקר יותר.

במדריך זה אראה לך כמה קל לחבר מד תאוצה וחיישן גירוסקופ MPU6050 ל- Arduino Nano, ולתכנת אותו עם Visuino כדי להמיר את ההאצה לזווית 3D X, Y, Z.

שלב 1: רכיבים

1. לוח אחד תואם Arduino (אני משתמש ב- Arduino Nano, כי יש לי אחד, אבל כל אחר יהיה בסדר גמור)
2. מודול חיישן ג'ירוסקופ האצת MPU6050 אחד
3. 4 חוטי מגשר נקבה-נקבה

שלב 2: חבר את מד התאוצה וג'ירוסקופ MPU6050 ל- Arduino

1. חבר 5V VCC כוח (חוט אדום), קרקע (חוט שחור), SCL (חוט צהוב) ו- SDA (חוט ירוק) למודול MPU6050 (תמונה 1)
2. חבר את הקצה השני של חוט הארקה (חוט שחור) לסיכת הארקה של לוח הארדואינו ננו (תמונה 2)
3. חבר את הקצה השני של חוט החשמל VCC 5V (חוט אדום) לפין החשמל של 5V של לוח Arduino Nano (תמונה 2)
4. חבר את הקצה השני של חוט ה- SDA (חוט ירוק) לסיכה SDA/אנלוגי 4 של לוח הארדואינו ננו (תמונה 3)
5. חבר את הקצה השני של חוט ה- SCL (חוט צהוב) לפין SCL/אנלוגי 5 של לוח ה- Arduino Nano (תמונה 3)
6. תמונה 4 מראה היכן נמצאים הקרקע, כוח 5V, פין SDA/אנלוגי 4 וסיכת SCL/אנלוגי 5, סיכות של הארדואינו ננו

שלב 3: הפעל את Visuino ובחר את סוג לוח Arduino

כדי להתחיל לתכנת את Arduino, יהיה עליך להתקין את Arduino IDE מכאן:

הקפד להתקין 1.6.7 ומעלה, אחרת הוראה זו לא תעבוד!

יש להתקין גם את Visuino:

1. התחל את Visuino כפי שמוצג בתמונה הראשונה
2. לחץ על כפתור "כלים" ברכיב הארדואינו (תמונה 1) ב- Visuino
3. כאשר מופיע הדו -שיח, בחר Arduino Nano כפי שמוצג בתמונה 2

שלב 4: ב- Visuino: הוסף וחבר את MPU9650 והאצה לרכיבי זווית

ראשית עלינו להוסיף רכיבים לשליטה בחיישן MPU6050 ולהמיר את האצת X, Y, Z ל- 3D X, Y, Z זווית:

1. הקלד "6050" בתיבת הסינון של ארגז הכלים של רכיבים ולאחר מכן בחר את הרכיב "Accelerometer Gyroscope MPU6000/MPU6050 I2C" (תמונה 1) ושחרר אותו באזור העיצוב (תמונה 2)
2. הקלד "זווית" בתיבת הסינון של ארגז הכלים של רכיבים ולאחר מכן בחר את הרכיב "האצה לזווית" (תמונה 2) ושחרר אותו באזור העיצוב (תמונה 3)
3. לחץ בתיבה "החוצה" של התיבה "מד תאוצה" המכיל את סיכות האצה X, Y, X של רכיב AccelerometerGyroscope1 כדי להתחיל לחבר את כל סיכות החוצה בבת אחת (תמונה 3)
4. העבר את העכבר מעל סיכת הקלט "X" של התיבה "In" של הרכיב AccelerationToAngle1. ה- Visuino יפיץ אוטומטית את החוטים כך שהם יתחברו נכון לשאר הפינים (תמונה 3)
5. חבר את סיכת "החוצה" של רכיב AccelerometerGyroscope1 אל סיכת "In" של ערוץ I2C של רכיב ה- Arduino (תמונה 4)

שלב 5: ב- Visuino: הוסף רכיב חבילה והגדר סמן כותרת

כדי לשלוח את כל נתוני הערוצים דרך יציאה טורית מארדואינו נוכל להשתמש ברכיב ה- Packet כדי לארוז את הערוצים ביחד ולהציג אותם בהיקף ובמדדים ב- Visuino:

1. הקלד "מנות" בתיבת הסינון של ארגז הכלים של רכיבים ולאחר מכן בחר את הרכיב "מחולל אנלוגי סיני" (תמונה 1) ושחרר אותו באזור העיצוב.
2. במאפיינים הרחב את המאפיין "סמן ראש" (תמונה 2)
3. במאפיינים לחץ על כפתור "…" (תמונה 2)
4. בעורך הבייטים הקלד מספרים מסוימים, כדוגמה 55 55 (תמונה 3)
5. לחץ על כפתור אישור כדי לאשר ולסגור את העורך

שלב 6: ב- Visuino: הוסף 3 רכיבים אנלוגיים בינאריים לרכיב המנות וחבר אותם

1. לחץ על כפתור "כלים" של רכיב Packet1 (תמונה 1)
2. בעורך "אלמנטים" בחר את הרכיב "אנלוגי בינארי" ולאחר מכן לחץ על כפתור "+" 3 פעמים (תמונה 2) כדי להוסיף 3 רכיבים אנלוגיים (תמונה 3)
3. לחץ בתיבה "החוצה" של תיבת "מד התאוצה" המכיל את סיכות הרכיב AccelerationToAngle1 כדי להתחיל לחבר את כל סיכות החוצה בבת אחת (תמונה 4)
4. העבר את העכבר מעל סיכת "In" של הרכיב "Elements. Analog (בינארי) 1" של רכיב Packet1. ה- Visuino יפיץ אוטומטית את החוטים כך שהם יתחברו נכון לשאר הפינים (תמונה 4)
5. חבר את סיכת הפלט "החוצה" של רכיב Packet1 לפין הקלט "In" של הערוץ "Serial [0]" של רכיב "Arduino" (תמונה 5)

שלב 7: צור, הידור והעלה את קוד הארדואינו

1. ב- Visuino, הקש F9 או לחץ על הלחצן המוצג בתמונה 1 כדי ליצור את קוד הארדואינו, ופתח את מזהה Arduino
2. ב- Arduino IDE, לחץ על כפתור העלאה, כדי לאסוף ולהעלות את הקוד (תמונה 2)

שלב 8: ושחק …

אתה יכול לראות את מד התאוצה MPU6050 המחובר והפועל ואת חיישן הג'ירוסקופ בתמונה 1.

1. ב- Visuino בחר את היציאה הטורית ולאחר מכן לחץ על התיבה הנפתחת "פורמט:" ובחר Packet1 (תמונה 2)
2. לחץ על כפתור "התחבר" (תמונה 2)
3. אם תבחר בכרטיסייה "היקף", תראה את ה- Scope מתווה את זוויות X, Y, Z לאורך זמן (תמונה 3)
4. אם תבחר בכרטיסייה "מכשירים", תראה את המודדים שמציגים את אותו המידע (תמונה 4)

אתה יכול לראות את החיישן בפעולה בסרטון.

מזל טוב! יצרת פרויקט Visuino הממיר האצה לזווית מ- MPU6050 מד תאוצה וחיישן גירוסקופ.

בתמונה 5 אתה יכול לראות את התרשים המלא של Visuino.

מצורף גם פרויקט Visuino שיצרתי עבור Instructable זה. אתה יכול להוריד ולפתוח אותו ב- Visuino: