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.. _2.2.9_py:
2.2.9 Module MPU6050
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Introduction
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Le MPU-6050 est le premier et unique dispositif de suivi de mouvement à 6 axes au monde (gyroscope à 3 axes et accéléromètre à 3 axes) conçu pour les smartphones, les tablettes et les capteurs portables qui possèdent ces caractéristiques, y compris les exigences de faible puissance, de faible coût et de haute performance.
Dans cette expérience, utilisez I2C pour obtenir les valeurs du capteur d'accélération à trois axes et du gyroscope à trois axes pour le MPU6050 et les afficher à l'écran.
Composants Nécessaires
-------------------------
Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants :
.. image:: ../img/list_2.2.6.png
Il est très pratique d'acheter un kit complet, voici le lien :
.. list-table::
:widths: 20 20 20
:header-rows: 1
* - Nom
- ÉLÉMENTS DANS CE KIT
- LIEN
* - Kit Raphael
- 337
- |link_Raphael_kit|
Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.
.. list-table::
:widths: 30 20
:header-rows: 1
* - INTRODUCTION DES COMPOSANTS
- LIEN D'ACHAT
* - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
- |link_gpio_board_buy|
* - :ref:`cpn_breadboard`
- |link_breadboard_buy|
* - :ref:`cpn_wires`
- |link_wires_buy|
* - :ref:`cpn_mpu6050`
- |link_mpu6050_buy|
Schéma Électrique
---------------------
Le MPU6050 communique avec le microcontrôleur via l'interface de bus I2C. Les broches SDA1 et SCL1 doivent être connectées aux broches correspondantes.
.. image:: ../img/image330.png
Procédures Expérimentales
-----------------------------
**Étape 1 :** Construire le circuit.
.. image:: ../img/image227.png
**Étape 2** : Configurer l'I2C (voir l'Annexe :ref:`i2c_config`. Si vous avez déjà configuré l'I2C, passez cette étape.)
**Étape 3 :** Aller dans le dossier du code.
.. raw:: html
.. code-block::
cd ~/raphael-kit/python
**Étape 4 :** Exécuter le fichier exécutable.
.. raw:: html
.. code-block::
sudo python3 2.2.9_mpu6050.py
Une fois le code exécuté, l'angle de déviation des axes x et y, ainsi que l'accélération et la
vitesse angulaire sur chaque axe lus par le MPU6050 seront imprimés à l'écran après calcul.
.. note::
* Si vous obtenez l'erreur ``FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: '/dev/i2c-1'``, vous devez vous référer à :ref:`i2c_config` pour activer l'I2C.
* Si vous obtenez l'erreur ``ModuleNotFoundError: No module named 'smbus2'``, veuillez exécuter ``sudo pip3 install smbus2``.
* Si l'erreur ``OSError: [Errno 121] Remote I/O error`` apparaît, cela signifie que le module est mal câblé ou endommagé.
**Code**
.. note::
Vous pouvez **Modifier/Réinitialiser/Copier/Exécuter/Arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez accéder au chemin du code source comme ``raphael-kit/python``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.
.. raw:: html
.. code-block:: python
import smbus
import math
import time
# Power management registers
power_mgmt_1 = 0x6b
power_mgmt_2 = 0x6c
def read_byte(adr):
return bus.read_byte_data(address, adr)
def read_word(adr):
high = bus.read_byte_data(address, adr)
low = bus.read_byte_data(address, adr+1)
val = (high << 8) + low
return val
def read_word_2c(adr):
val = read_word(adr)
if (val >= 0x8000):
return -((65535 - val) + 1)
else:
return val
def dist(a,b):
return math.sqrt((a*a)+(b*b))
def get_y_rotation(x,y,z):
radians = math.atan2(x, dist(y,z))
return -math.degrees(radians)
def get_x_rotation(x,y,z):
radians = math.atan2(y, dist(x,z))
return math.degrees(radians)
bus = smbus.SMBus(1) # or bus = smbus.SMBus(1) for Revision 2 boards
address = 0x68 # This is the address value read via the i2cdetect command
# Now wake the 6050 up as it starts in sleep mode
bus.write_byte_data(address, power_mgmt_1, 0)
while True:
time.sleep(0.1)
gyro_xout = read_word_2c(0x43)
gyro_yout = read_word_2c(0x45)
gyro_zout = read_word_2c(0x47)
print ("gyro_xout : ", gyro_xout, " scaled: ", (gyro_xout / 131))
print ("gyro_yout : ", gyro_yout, " scaled: ", (gyro_yout / 131))
print ("gyro_zout : ", gyro_zout, " scaled: ", (gyro_zout / 131))
accel_xout = read_word_2c(0x3b)
accel_yout = read_word_2c(0x3d)
accel_zout = read_word_2c(0x3f)
accel_xout_scaled = accel_xout / 16384.0
accel_yout_scaled = accel_yout / 16384.0
accel_zout_scaled = accel_zout / 16384.0
print ("accel_xout: ", accel_xout, " scaled: ", accel_xout_scaled)
print ("accel_yout: ", accel_yout, " scaled: ", accel_yout_scaled)
print ("accel_zout: ", accel_zout, " scaled: ", accel_zout_scaled)
print ("x rotation: " , get_x_rotation(accel_xout_scaled, accel_yout_scaled, accel_zout_scaled))
print ("y rotation: " , get_y_rotation(accel_xout_scaled, accel_yout_scaled, accel_zout_scaled))
time.sleep(1)
**Explication du Code**
.. code-block:: python
def read_word(adr):
high = bus.read_byte_data(address, adr)
low = bus.read_byte_data(address, adr+1)
val = (high << 8) + low
return val
def read_word_2c(adr):
val = read_word(adr)
if (val >= 0x8000):
return -((65535 - val) + 1)
else:
return val
Lire les données du capteur envoyées par le MPU6050.
.. code-block:: python
def get_y_rotation(x,y,z):
radians = math.atan2(x, dist(y,z))
return -math.degrees(radians)
Calculer l'angle de déviation de l'axe y.
.. code-block:: python
def get_x_rotation(x,y,z):
radians = math.atan2(y, dist(x,z))
return math.degrees(radians)
Calculer l'angle de déviation de l'axe x.
.. code-block:: python
gyro_xout = read_word_2c(0x43)
gyro_yout = read_word_2c(0x45)
gyro_zout = read_word_2c(0x47)
print ("gyro_xout : ", gyro_xout, " scaled: ", (gyro_xout / 131))
print ("gyro_yout : ", gyro_yout, " scaled: ", (gyro_yout / 131))
print ("gyro_zout : ", gyro_zout, " scaled: ", (gyro_zout / 131))
Lire les valeurs des axes x, y et z sur le capteur de gyroscope, convertir les données brutes en valeurs de vitesse angulaire, puis les imprimer.
.. code-block:: python
accel_xout = read_word_2c(0x3b)
accel_yout = read_word_2c(0x3d)
accel_zout = read_word_2c(0x3f)
accel_xout_scaled = accel_xout / 16384.0
accel_yout_scaled = accel_yout / 16384.0
accel_zout_scaled = accel_zout / 16384.0
print ("accel_xout: ", accel_xout, " scaled: ", accel_xout_scaled)
print ("accel_yout: ", accel_yout, " scaled: ", accel_yout_scaled)
print ("accel_zout: ", accel_zout, " scaled: ", accel_zout_scaled)
Lire les valeurs des axes x, y et z sur le capteur d'accélération, convertir les éléments en valeurs de vitesse d'accélération (unité de gravité) et les imprimer.
.. code-block:: python
print ("x rotation: " , get_x_rotation(accel_xout_scaled, accel_yout_scaled, accel_zout_scaled))
print ("y rotation: " , get_y_rotation(accel_xout_scaled, accel_yout_scaled, accel_zout_scaled))
Imprimer les angles de déviation des axes x et y.
Image du Phénomène
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.. image:: ../img/image228.jpeg