Arduino Nano: Акселерометър Жироскоп Компас MPU9250 I2C сензор с Visuino: 11 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

MPU9250 е един от най -модерните комбинирани сензори за акселерометър, жироскоп и компас, налични понастоящем. Те имат много разширени функции, включително нискочестотно филтриране, откриване на движение и дори програмируем специализиран процесор. Имайки близо 130 регистри, с много настройки, те също са много трудни за работа от код.

Преди няколко седмици GearBest бяха достатъчно добри, за да дарят модул MPU9250, за да спонсорират добавянето на поддръжка за него във Visuino. Това отне 2 седмици упорита работа, но в крайна сметка не само имах поддръжка за MPU9250, но и добавих ускорител към ъгловия преобразувател, допълнителни (първи и втори ред) и филтри на Kalman, които могат да се използват с него за подобряване точност.

Това е първият Instructable на новата поддръжка на MPU9250 във Visuino и показва колко лесно е да го използвате с Visuino. В следващите инструкции ще ви покажа как можете да използвате преобразувателя на ускорението към ъгъла, допълнителните филтри и филтрите на Калман и да получите наистина добри резултати от вашия сензорен модул.

Стъпка 1: Компоненти

1. Една съвместима с Arduino платка (използвам Arduino Nano, защото имам такава, но всяка друга ще бъде добре)
2. Един сензорен модул MPU9250 (в моя случай щедро дарен от GearBest)
3. 4 женско-женски джъмпера

Стъпка 2: Свържете жироскопния компас с акселерометър MPU9250 към Arduino

1. Свържете 5V VCC захранване (червен проводник), заземяване (черен проводник), SDA (зелен проводник) и SCL (жълт проводник) към модула MPU9250 (снимка 1)
2. Свържете другия край на заземяващия проводник (черен проводник) към заземяващия щифт на платката Arduino (Снимка 2)
3. Свържете другия край на 5V VCC захранващия проводник (червен проводник) към 5V захранващия щифт на платката Arduino (Снимка 2)
4. Свържете другия край на SDA проводника (зелен проводник) към SDA/аналоговия щифт 4 на платката Arduino Nano (Снимка 2)
5. Свържете другия край на SCL проводника (жълт проводник) към SCL/аналоговия щифт 5 на платката Arduino Nano (Снимка 2)
6. Снимка 3 показва къде са земята, 5V захранване, SDA/аналогов щифт 4 и SCL/аналогов щифт 5, щифтове на Arduino Nano

Стъпка 3: Стартирайте Visuino и изберете Тип платка Arduino

За да започнете да програмирате Arduino, ще трябва да имате инсталирана Arduino IDE от тук:

Уверете се, че сте инсталирали 1.6.7 или по -нова версия, в противен случай тази инструкция няма да работи!

Visuino: https://www.visuino.com също трябва да бъде инсталиран.

1. Стартирайте Visuino, както е показано на първата снимка
2. Кликнете върху бутона „Инструменти“на компонента Arduino (Снимка 1) във Visuino
3. Когато се появи диалоговият прозорец, изберете Arduino Nano, както е показано на снимка 2

Стъпка 4: Във Visuino: Добавете и свържете MPU9250 компонент

1. Въведете „mpu“в полето „Филтър“на инструментариума за компоненти, след което изберете компонента „Акселерометър жироскоп компас MPU9250 I2C“(Снимка 1) и го пуснете в областта за проектиране (Снимка 2)
2. Свържете "Out" щифта на компонента AccelerometerGyroscopeCompass1 към "In" щифта на I2C канала на Arduino компонента (Снимка 3)

Стъпка 5: Във Visuino: Добавяне и свързване на пакетен компонент

За да изпратим всички канални данни през сериен порт от Arduino, можем да използваме компонента Packet, за да пакетираме каналите заедно и да ги покажем в Scope и Gauges във Visuino:

1. Въведете „пакет“в полето Филтър на инструментариума за компоненти, след това изберете компонента „Пакет“(Снимка 1) и го пуснете в областта за проектиране
2. Свържете изходния извод "Out" на компонента Packet1 към входния щифт "In" на канала "Serial [0]" на компонента "Arduino" (Снимка 2)

Стъпка 6: Във Visuino: Добавете 7 двоични аналогови елемента към компонента на пакета и посочете техните имена

1. Щракнете върху бутона „Инструменти“на компонента Packet1 (Снимка 1)
2. В редактора "Елементи" изберете елемента "Двоичен аналогов" и след това щракнете върху бутона "+" (Снимка 2), за да добавите аналогов елемент
3. В Object Inspector задайте свойството "Name" на аналоговия елемент на "Compass (X)" (Снимка 3)
4. В редактора „Елементи“изберете елемента „Двоичен аналог“вдясно и след това щракнете върху бутона „+“вляво, за да добавите друг аналогов елемент
5. В Object Inspector задайте свойството "Name" на новия аналогов елемент на "Compass (Y)" (Снимка 4)
6. В редактора „Elements“изберете елемента „Binary Analog“вдясно и след това щракнете върху бутона „+“вляво, за да добавите друг аналогов елемент
7. В Object Inspector задайте свойството "Name" на новия аналогов елемент на "Compass (Z)" (Снимка 5)
8. Повторете същите стъпки, за да добавите още 7 двоични аналогови елемента, наречени "Акселерометър (X)", "Акселерометър (Y)", "Акселерометър (Z)", "Жироскоп (X)", "Жироскоп (Y)", "Жироскоп (Z) "и" Термометър "(Снимка 6)

Стъпка 7: Във Visuino: Конфигурирайте визуализацията на пакетния елемент за термометъра

По подразбиране Visuino може да показва аналоговите елементи от компонента на пакета в измервателни уреди. Хубаво е обаче температурата да се показва в термометър. Visuino позволява персонализиране на начина, по който се показват аналоговите елементи.

1. В редактора Elements изберете последния аналогов елемент, наречен "Термометър" (Снимка 1)
2. В Инспектора на обекти изберете свойството „Инструмент“и кликнете върху бутона „Стрелка надолу“до стойността му (Снимка 1)
3. От падащото меню изберете „Термометър“(Снимка 2)
4. В Object Inspector разгънете свойството "Instrument", след това под-свойството "Scale" (Снимка 3)
5. В Object Inspector задайте стойността на под-свойството „Auto“на „Scale“на False (Снимка 3) Това ще деактивира автоматичното мащабиране за термометъра
6. В Инспектора на обекти задайте под-свойството "Макс" на "Скалата" на 100 (Снимка 4) Това ще конфигурира термометъра да има скала от 0 до 100

Стъпка 8: Във Visuino: Посочете уникална заглавка на пакет

За да сме сигурни, че Visuino ще намери началната точка на пакета, трябва да имаме уникална заглавка. Компонентът Packet използва специален алгоритъм, за да гарантира, че маркерът на заглавката не се появява в данните.

1. Изберете компонента Packet1 (Снимка 1)
2. В Object Inspector разгънете свойството "Head Marker" (Снимка 1)
3. В Инспектора на обекти щракнете върху бутона "…" (Снимка 1)
4. В редактора на байтове въведете някои числа, като например 55 55 (Снимка 2)
5. Щракнете върху бутона OK, за да потвърдите и затворите редактора

Стъпка 9: Във Visuino: Свържете компонента MPU9250 към елементите на компонента на пакета

1. Щракнете в полето "Out", съдържащо щифтовете на "Компаса" на компонента AccelerometerGyroscopeCompass1, за да започнете да свързвате всички изводи на изхода наведнъж (Снимка 1)
2. Преместете мишката върху щифта "In" на елемента "Elements. Compass (X)" на компонента Packet1. Visuino автоматично ще разпространи проводниците, така че те да се свържат правилно с останалите щифтове (Снимка 1)
3. Щракнете в полето "Out", съдържащо щифтовете на "Accelerometer" на компонента AccelerometerGyroscopeCompass1, за да започнете да свързвате всички изводи на изхода наведнъж (Снимка 2)
4. Преместете мишката върху щифта "In" на елемента "Elements. Accelerometer (X)" на компонента Packet1. Visuino автоматично ще разпространи проводниците, така че те да се свържат правилно с останалите щифтове (Снимка 2)
5. Щракнете в полето "Out", съдържащо щифтовете на "Gyroscope" на компонента AccelerometerGyroscopeCompass1, за да започнете да свързвате всички изводи на изхода наведнъж (Снимка 3)
6. Преместете мишката върху щифта "In" на елемента "Elements. Gyroscope (X)" на компонента Packet1. Visuino автоматично ще разпространи проводниците, така че те да се свържат правилно с останалите щифтове (Снимка 3)
7. Свържете изхода "Out" на "Thermometer" на компонента AccelerometerGyroscopeCompass1 към "In" щифта на входния щифт "Elements. Thermometer" на компонента Packet1 (Снимка 4)

Стъпка 10: Генерирайте, компилирайте и качете кода на Arduino

1. Във Visuino натиснете F9 или щракнете върху бутона, показан на снимка 1, за да генерирате кода на Arduino, и отворете Arduino IDE
2. В IDE на Arduino кликнете върху бутона Качване, за да компилирате и качите кода (Снимка 2)

Стъпка 11: И играйте …

1. Във Visuino изберете ComPort и след това щракнете върху падащото поле "Формат:" и изберете Packet1 (Снимка 1)
2. Кликнете върху бутона „Свързване“(Снимка 1)
3. Ако изберете раздела „Обхват“, ще видите обхвата, нанасящ стойностите X, Y, Z от акселерометъра, жироскопа и компаса, както и температурата във времето (Снимка 2)
4. Ако изберете раздела "Инструменти", ще видите термометъра и измервателните уреди, показващи същата информация (Снимка 3)

Можете да видите свързания и работещ MPU9250 акселерометър, жироскоп и сензор за компас на снимка 4.

Честито! Създадохте проект за измерване на акселерометър, жироскоп и компас MPU9250 в Arduino с визуална инструментария.

На снимка 5 можете да видите пълната диаграма на Visuino.

Приложен е и проектът Visuino, който създадох за този Instructable. Можете да го изтеглите и отворите във Visuino: