.. note:: Hallo und willkommen in der SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasten-Gemeinschaft auf Facebook! Tauchen Sie tiefer ein in die Welt von Raspberry Pi, Arduino und ESP32 mit anderen Enthusiasten. **Warum beitreten?** - **Expertenunterstützung**: Lösen Sie Nachverkaufsprobleme und technische Herausforderungen mit Hilfe unserer Gemeinschaft und unseres Teams. - **Lernen & Teilen**: Tauschen Sie Tipps und Anleitungen aus, um Ihre Fähigkeiten zu verbessern. - **Exklusive Vorschauen**: Erhalten Sie frühzeitigen Zugang zu neuen Produktankündigungen und exklusiven Einblicken. - **Spezialrabatte**: Genießen Sie exklusive Rabatte auf unsere neuesten Produkte. - **Festliche Aktionen und Gewinnspiele**: Nehmen Sie an Gewinnspielen und Feiertagsaktionen teil. 👉 Sind Sie bereit, mit uns zu erkunden und zu erschaffen? Klicken Sie auf [|link_sf_facebook|] und treten Sie heute bei! .. _2.2.9_c_pi5: 2.2.9 MPU6050 Modul =========================== Einführung ------------ Das MPU-6050 ist das weltweit erste und einzige 6-Achsen-Bewegungserfassungsgerät (3-Achsen-Gyroskop und 3-Achsen-Beschleunigungsmesser) konzipiert für Smartphones, Tablets und tragbare Sensoren, die diese Merkmale aufweisen, einschließlich niedriger Energieverbrauch, geringe Kosten und hohe Leistungsanforderungen. In diesem Experiment verwenden wir I2C, um die Werte des Drei-Achsen-Beschleunigungssensors und des Drei-Achsen-Gyroskops für den MPU6050 zu erhalten und sie auf dem Bildschirm anzuzeigen. Benötigte Komponenten ------------------------------ Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten. .. image:: ../img/list_2.2.6.png Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link: .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - Name - ARTIKEL IN DIESEM KIT - LINK * - Raphael Kit - 337 - |link_Raphael_kit| Sie können sie auch separat über die untenstehenden Links kaufen. .. list-table:: :widths: 30 20 :header-rows: 1 * - KOMPONENTENBESCHREIBUNG - KAUF-LINK * - :ref:`cpn_gpio_board` - |link_gpio_board_buy| * - :ref:`cpn_breadboard` - |link_breadboard_buy| * - :ref:`cpn_wires` - |link_wires_buy| * - :ref:`cpn_mpu6050` - |link_mpu6050_buy| Schaltplan ----------------- Der MPU6050 kommuniziert über die I2C-Busschnittstelle mit dem Mikrocontroller. Die Anschlüsse SDA1 und SCL1 müssen mit den entsprechenden Pins verbunden werden. .. image:: ../img/image330.png Experimentelle Verfahren ---------------------------------- **Schritt 1:** Schaltung aufbauen. .. image:: ../img/image227.png **Schritt 2**: I2C einrichten (siehe Anhang :ref:`i2c_config`. Wenn Sie I2C bereits eingerichtet haben, überspringen Sie diesen Schritt.) **Schritt 3:** Wechseln Sie in den Ordner mit dem Code. .. raw:: html .. code-block:: cd ~/raphael-kit/c/2.2.9/ **Schritt 4:** Kompilieren Sie den Code. .. raw:: html .. code-block:: gcc 2.2.9_mpu6050.c -lwiringPi -lm **Schritt 5:** Führen Sie die ausführbare Datei aus. .. raw:: html .. code-block:: sudo ./a.out Mit dem ausgeführten Code werden der Ablenkwinkel der x- und y-Achse sowie die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit jeder Achse, die vom MPU6050 gelesen werden, nach der Berechnung auf dem Bildschirm angezeigt. .. note:: * Falls der Fehler ``wiringPi.h: No such file or directory`` angezeigt wird, beachten Sie bitte :ref:`install_wiringpi`. * Wenn der Fehler ``Unable to open I2C device: No such file or directory`` auftritt, beziehen Sie sich auf :ref:`i2c_config`, um I2C zu aktivieren und überprüfen Sie, ob die Verkabelung korrekt ist. **Code** .. code-block:: c #include #include #include #include int fd; int acclX, acclY, acclZ; int gyroX, gyroY, gyroZ; double acclX_scaled, acclY_scaled, acclZ_scaled; double gyroX_scaled, gyroY_scaled, gyroZ_scaled; int read_word_2c(int addr) { int val; val = wiringPiI2CReadReg8(fd, addr); val = val << 8; val += wiringPiI2CReadReg8(fd, addr+1); if (val >= 0x8000) val = -(65536 - val); return val; } double dist(double a, double b) { return sqrt((a*a) + (b*b)); } double get_y_rotation(double x, double y, double z) { double radians; radians = atan2(x, dist(y, z)); return -(radians * (180.0 / M_PI)); } double get_x_rotation(double x, double y, double z) { double radians; radians = atan2(y, dist(x, z)); return (radians * (180.0 / M_PI)); } int main() { fd = wiringPiI2CSetup (0x68); wiringPiI2CWriteReg8 (fd,0x6B,0x00);//disable sleep mode printf("set 0x6B=%X\n",wiringPiI2CReadReg8 (fd,0x6B)); while(1) { gyroX = read_word_2c(0x43); gyroY = read_word_2c(0x45); gyroZ = read_word_2c(0x47); gyroX_scaled = gyroX / 131.0; gyroY_scaled = gyroY / 131.0; gyroZ_scaled = gyroZ / 131.0; //Print values for the X, Y, and Z axes of the gyroscope sensor. printf("My gyroX_scaled: %f\n", gyroY X_scaled); printf("My gyroY_scaled: %f\n", gyroY Y_scaled); printf("My gyroZ_scaled: %f\n", gyroY Z_scaled); acclX = read_word_2c(0x3B); acclY = read_word_2c(0x3D); acclZ = read_word_2c(0x3F); acclX_scaled = acclX / 16384.0; acclY_scaled = acclY / 16384.0; acclZ_scaled = acclZ / 16384.0; //Print the X, Y, and Z values of the acceleration sensor. printf("My acclX_scaled: %f\n", acclX_scaled); printf("My acclY_scaled: %f\n", acclY_scaled); printf("My acclZ_scaled: %f\n", acclZ_scaled); printf("My X rotation: %f\n", get_x_rotation(acclX_scaled, acclY_scaled, acclZ_scaled)); printf("My Y rotation: %f\n", get_y_rotation(acclX_scaled, acclY_scaled, acclZ_scaled)); delay(100); } return 0; } **Code-Erklärung** .. code-block:: c int read_word_2c(int addr) { int val; val = wiringPiI2CReadReg8(fd, addr); val = val << 8; val += wiringPiI2CReadReg8(fd, addr+1); if (val >= 0x8000) val = -(65536 - val); return val; } Sensorwerte aus MPU6050 auslesen. .. code-block:: c double get_y_rotation(double x, double y, double z) { double radians; radians = atan2(x, dist(y, z)); return -(radians * (180.0 / M_PI)); } Hierbei erhalten wir den Ablenkwinkel auf der Y-Achse. .. code-block:: c double get_x_rotation(double x, double y, double z) { double radians; radians = atan2(y, dist(x, z)); return (radians * (180.0 / M_PI)); } Berechnen des Ablenkwinkels der X-Achse. .. code-block:: c gyroX = read_word_2c(0x43); gyroY = read_word_2c(0x45); gyroZ = read_word_2c(0x47); gyroX_scaled = gyroX / 131.0; gyroY_scaled = gyroY / 131.0; gyroZ_scaled = gyroZ / 131.0; //Print values for the X, Y, and Z axes of the gyroscope sensor. printf("My gyroX_scaled: %f\n", gyroY X_scaled); printf("My gyroY_scaled: %f\n", gyroY Y_scaled); printf("My gyroZ_scaled: %f\n", gyroY Z_scaled); Die Werte der x-, y- und z-Achse am Gyroskopsensor auslesen, die Metadaten in Winkelgeschwindigkeitswerte umwandeln und dann ausgeben. .. code-block:: c acclX = read_word_2c(0x3B); acclY = read_word_2c(0x3D); acclZ = read_word_2c(0x3F); acclX_scaled = acclX / 16384.0; acclY_scaled = acclY / 16384.0; acclZ_scaled = acclZ / 16384.0; //Print the X, Y, and Z values of the acceleration sensor. printf("My acclX_scaled: %f\n", acclX_scaled); printf("My acclY_scaled: %f\n", acclY_scaled); printf("My acclZ_scaled: %f\n", acclZ_scaled); Werte der x-, y- und z-Achse am Beschleunigungssensor auslesen, die Metadaten in beschleunigte Geschwindigkeitswerte (Gravitätseinheit) umwandeln und dann ausgeben. .. code-block:: c printf("My X rotation: %f\n", get_x_rotation(acclX_scaled, acclY_scaled, acclZ_scaled)); printf("My Y rotation: %f\n", get_y_rotation(acclX_scaled, acclY_scaled, acclZ_scaled)); Ablenkwinkel der x- und y-Achse ausgeben. Phänomen-Bild ------------------ .. image:: ../img/image228.jpeg