Arduino Nano: İvmeölçer Jiroskop Pusula MPU9250 Visuino ile I2C Sensör: 11 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:21

MPU9250, şu anda mevcut olan en gelişmiş İvmeölçer, Jiroskop ve Pusula küçük boyutlu sensörlerden biridir. Düşük geçişli filtreleme, hareket algılama ve hatta programlanabilir özel bir işlemci dahil olmak üzere birçok gelişmiş özelliğe sahiptirler. Bununla birlikte, birçok ayar ile yaklaşık 130 kayıta sahip olduklarından, koddan çalışmak da çok zordur.

Birkaç hafta önce GearBest, Visuino'da bunun için destek eklenmesine sponsor olmak için bir MPU9250 modülü bağışlayacak kadar iyi davrandı. 2 haftalık yoğun bir çalışma gerektirdi, ancak sonunda sadece MPU9250 desteğini hayata geçirmekle kalmadım, aynı zamanda Açıya Hızlanma dönüştürücü, Tamamlayıcı (Birinci ve İkinci derece) ve onunla birlikte kullanılabilecek Kalman filtrelerini de ekledim. kesinlik.

Bu, Visuino'daki yeni MPU9250 desteğine ilişkin ilk Eğitilebilir Dosyadır ve onu Visuino ile kullanmanın ne kadar kolay olduğunu gösterir. Aşağıdaki Talimatlarda, Hızlanmadan Açıya Dönüştürücüyü, Tamamlayıcı ve Kalman filtrelerini nasıl kullanabileceğinizi ve sensör modülünüzden gerçekten iyi sonuçlar alacağınızı göstereceğim.

Adım 1: Bileşenler

1. Bir adet Arduino uyumlu kart (Arduino Nano kullanıyorum, çünkü bende bir tane var, ancak diğerleri gayet iyi olacak)
2. Bir MPU9250 Sensör Modülü (benim durumumda GearBest tarafından cömertçe bağışlanmıştır)
3. 4 Dişi-Dişi jumper tel

Adım 2: MPU9250 İvmeölçer Jiroskop Pusulasını Arduino'ya bağlayın

1. 5V VCC Gücü(Kırmızı kablo), Toprak(Siyah kablo), SDA(Yeşil kablo) ve SCL(Sarı kablo), MPU9250 Modülüne bağlayın (Resim 1)
2. Toprak kablosunun (Siyah tel) diğer ucunu Arduino kartının Toprak pinine bağlayın (Resim 2)
3. 5V VCC Güç kablosunun (Kırmızı kablo) diğer ucunu Arduino kartının 5V güç pinine bağlayın (Resim 2)
4. SDA kablosunun diğer ucunu (Yeşil kablo) Arduino Nano kartının SDA/Analog pin 4'üne bağlayın (Resim 2)
5. SCL kablosunun (Sarı kablo) diğer ucunu Arduino Nano kartının SCL/Analog pin 5'ine bağlayın (Resim 2)
6. Resim 3, Arduino Nano'nun Toprak, 5V Güç, SDA/Analog pin 4 ve SCL/Analog pin 5, pinlerinin nerede olduğunu gösterir.

Adım 3: Visuino'yu başlatın ve Arduino Board Type'ı seçin

Arduino'yu programlamaya başlamak için, Arduino IDE'yi buradan yüklemeniz gerekir:

1.6.7 veya üstünü yüklediğinizden emin olun, aksi takdirde bu Talimat çalışmayacaktır!

Visuino: https://www.visuino.com'un da yüklenmesi gerekir.

1. Visuino'yu ilk resimde gösterildiği gibi başlatın
2. Visuino'da Arduino bileşenindeki (Resim 1) "Araçlar" düğmesine tıklayın
3. İletişim kutusu göründüğünde, Resim 2'de gösterildiği gibi Arduino Nano'yu seçin.

Adım 4: Visuino'da: MPU9250 Bileşenini Ekle ve Bağla

1. Component Toolbox'ın Filter kutusuna "mpu" yazın ve ardından "Accelerometer Jiroscope Compass MPU9250 I2C" bileşenini seçin (Resim 1) ve tasarım alanına bırakın (Resim 2)
2. AccelerometerGyroscopeCompass1 bileşeninin "Out" pinini Arduino bileşeninin I2C kanalının "In" pinine bağlayın (Resim 3)

Adım 5: Visuino'da: Paket Bileşeni Ekle ve Bağla

Arduino'dan tüm kanal verilerini seri port üzerinden göndermek için, kanalları birlikte paketlemek ve bunları Visuino'daki Kapsam ve Göstergelerde görüntülemek için Paket bileşenini kullanabiliriz:

1. Bileşen Araç Kutusunun Filtre kutusuna "paket" yazın ve ardından "Paket" bileşenini seçin (Resim 1) ve tasarım alanına bırakın
2. Packet1 bileşeninin "Out" çıkış pinini "Arduino" bileşeninin "Serial[0]" kanalının "In" giriş pinine bağlayınız (Resim 2)

Adım 6: Visuino'da: Paket Bileşenine 7 İkili Analog Eleman Ekleyin ve Adlarını Belirtin

1. Packet1 bileşeninin "Tools" butonuna tıklayın (Resim 1)
2. "Elements" düzenleyicisinde "Binary Analog" öğesini seçin ve ardından Analog öğesini eklemek için "+" düğmesine (Resim 2) tıklayın
3. Object Inspector'da Analog Elementin "Name" özelliğini "Compass(X)" olarak ayarlayın (Resim 3)
4. "Öğeler" düzenleyicide, sağdaki "İkili Analog" öğesini seçin ve ardından başka bir Analog öğe eklemek için soldaki "+" düğmesine tıklayın.
5. Object Inspector'da yeni Analog Elementin "Name" özelliğini "Compass(Y)" olarak ayarlayın (Resim 4)
6. "Öğeler" düzenleyicide, sağdaki "İkili Analog" öğesini seçin ve ardından başka bir Analog öğe eklemek için soldaki "+" düğmesine tıklayın.
7. Object Inspector'da yeni Analog Elementin "Name" özelliğini "Compass(Z)" olarak ayarlayın (Resim 5)
8. "İvmeölçer(X)", "İvmeölçer(Y)", "İvmeölçer(Z)", "Jiroskop(X)", "Jiroskop(Y)", "Jiroskop(Z)" ve "Termometre" (Resim 6)

Adım 7: Visuino'da: Termometre için Paket Elemanının Görselleştirilmesini Konfigüre Edin

Visuino varsayılan olarak paket bileşenindeki analog öğeleri göstergelerde görüntüleyebilir. Ancak sıcaklığı Termometrede görüntülemek güzel. Visuino, analog elemanların görüntülenme şeklinin özelleştirilmesine izin verir.

1. Elements editöründe, "Termometre" adlı son Analog elemanı seçin (Resim 1)
2. Object Inspector'da "Instrument" özelliğini seçin ve değerinin yanındaki "Aşağı Ok" butonuna tıklayın (Resim 1)
3. Açılır kutudan "Termometre"yi seçin (Resim 2)
4. Object Inspector'da "Instrument" özelliğini, ardından "Scale" alt özelliğini genişletin (Resim 3)
5. Object Inspector'da "Scale"in "Auto" alt özelliğinin değerini False olarak ayarlayın (Resim 3) Bu, termometre için otomatik ölçeklendirmeyi devre dışı bırakacaktır.
6. Object Inspector'da "Ölçek"in "Max" alt özelliğini 100'e ayarlayın (Resim 4) Bu, termometreyi 0 ila 100 arasında bir ölçeğe sahip olacak şekilde yapılandıracaktır.

Adım 8: Visuino'da: Benzersiz Paket Başlığını Belirtin

Visuino'nun paketin başlangıç noktasını bulmasını sağlamak için benzersiz bir başlığa ihtiyacımız var. Paket bileşeni, başlık işaretçisinin verilerde görünmemesini sağlamak için özel bir algoritma kullanır.

1. Packet1 bileşenini seçin (Resim 1)
2. Object Inspector'da "Head Marker" özelliğini genişletin (Resim 1)
3. Object Inspector'da "…" düğmesine tıklayın (Resim 1)
4. Bayt editöründe bazı sayıları yazın, örneğin 55 55 (Resim 2)
5. Düzenleyiciyi onaylamak ve kapatmak için Tamam düğmesine tıklayın

Adım 9: Visuino'da: MPU9250 Bileşenini Paket Bileşeninin Öğelerine bağlayın

1. Tüm Out pinlerini bir kerede bağlamaya başlamak için AccelerometerGyroscopeCompass1 bileşeninin "Compass" pinlerini içeren "Out" kutusuna tıklayın (Resim 1)
2. Fareyi Packet1 bileşeninin "Elements. Compass(X)" öğesinin "In" pininin üzerine getirin. Visuino, kabloları otomatik olarak yayar, böylece diğer pinlere doğru şekilde bağlanırlar (Resim 1)
3. Tüm Out pinlerini bir kerede bağlamaya başlamak için AccelerometerGyroscopeCompass1 bileşeninin "Accelerometer" pinlerini içeren "Out" kutusuna tıklayın (Resim 2)
4. Fareyi Packet1 bileşeninin "Elements. Accelerometer(X)" öğesinin "In" pininin üzerine getirin. Visuino, kabloları otomatik olarak yayar, böylece diğer pinlere doğru şekilde bağlanırlar (Resim 2)
5. Tüm Out pinlerini bir kerede bağlamaya başlamak için AccelerometerGyroscopeCompass1 bileşeninin "Jiroskop" pinlerini içeren "Out" kutusuna tıklayın (Resim 3)
6. Fareyi Packet1 bileşeninin "Elements. Gyroscope(X)" öğesinin "In" pininin üzerine getirin. Visuino, kabloları otomatik olarak yayar, böylece diğer pinlere doğru şekilde bağlanırlar (Resim 3)
7. AccelerometerGyroscopeCompass1 bileşeninin "Thermometer"inin "Out" pinini Packet1 bileşeninin "Elements. Thermometer" giriş pininin "In" pinine bağlayın (Resim 4)

Adım 10: Arduino Kodunu Oluşturun, Derleyin ve Yükleyin

1. Visuino'da, Arduino kodunu oluşturmak için F9'a basın veya Resim 1'de gösterilen butona tıklayın ve Arduino IDE'yi açın
2. Arduino IDE'de, kodu derlemek ve yüklemek için Upload butonuna tıklayın (Resim 2)

Adım 11: Ve Oynat…

1. Visuino'da ComPort'u seçin ve ardından "Format:" açılır kutusuna tıklayın ve Packet1(Picture 1) öğesini seçin.
2. "Bağlan" düğmesine tıklayın(Resim 1)
3. "Kapsam" sekmesini seçerseniz, İvmeölçer, Jiroskop ve Pusuladan X, Y, Z değerlerini ve ayrıca zamana göre Sıcaklığı çizen Kapsamı göreceksiniz(Resim 2)
4. "Aletler" sekmesini seçerseniz, aynı bilgileri gösteren Termometre ve Göstergeleri göreceksiniz (Resim 3)

Bağlı ve çalışır durumda olan MPU9250 İvmeölçer, Jiroskop ve Pusula sensörünü Resim 4'te görebilirsiniz.

Tebrikler! Arduino'da Görsel Enstrümantasyon ile MPU9250 İvmeölçer, Jiroskop ve Pusula ölçüm projesi oluşturdunuz.

Resim 5'te tam Visuino diyagramını görebilirsiniz.

Ayrıca bu Instructable için oluşturduğum Visuino projesi de ekli. Visuino'da indirip açabilirsiniz: