Arduino Nano: accelerometru giroscop busolă MPU9250 I2C senzor cu Visuino: 11 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:46

MPU9250 este unul dintre cei mai avansați senzori de dimensiuni reduse combinate pentru accelerometru, giroscop și busolă disponibile în prezent. Au multe funcții avansate, inclusiv filtrarea trecerii joase, detectarea mișcării și chiar un procesor specializat programabil. Cu aproape 130 de registre, totuși, cu multe setări, acestea sunt, de asemenea, foarte greu de lucrat cu codul.

Acum câteva săptămâni, GearBest a fost destul de drăguț să doneze un modul MPU9250 pentru a sponsoriza adăugarea de sprijin pentru acesta în Visuino. A durat 2 săptămâni de muncă grea, dar la sfârșit nu numai că am implementat suportul pentru MPU9250, dar am adăugat și convertor Acceleration To Angle, complementar (ordinea I și a II-a) și filtre Kalman care pot fi folosite cu acesta pentru a îmbunătăți precizie.

Acesta este primul instructabil pe noul suport MPU9250 din Visuino și arată cât de ușor este să-l folosiți cu Visuino. În următoarele Instrucțiuni vă voi arăta cum puteți utiliza convertorul Acceleration To Angle, filtrele complementare și Kalman și să obțineți rezultate foarte bune de la modulul senzor.

Pasul 1: Componente

1. O placă compatibilă Arduino (eu folosesc Arduino Nano, pentru că am unul, dar orice altul va fi bine)
2. Un modul senzor MPU9250 (în cazul meu generos donat de GearBest)
3. 4 fire jumper feminin-feminin

Pasul 2: Conectați busola giroscopului accelerometrului MPU9250 la Arduino

1. Conectați alimentarea VCC de 5V (fir roșu), masă (fir negru), SDA (fir verde) și SCL (fir galben), la modulul MPU9250 (imaginea 1)
2. Conectați celălalt capăt al firului de împământare (fir negru) la pinul de împământare al plăcii Arduino (imaginea 2)
3. Conectați celălalt capăt al firului de alimentare VCC de 5V (fir roșu) la pinul de alimentare de 5V al plăcii Arduino (Imaginea 2)
4. Conectați celălalt capăt al firului SDA (fir verde) la pinul SDA / analogic 4 al plăcii Arduino Nano (Imaginea 2)
5. Conectați celălalt capăt al firului SCL (fir galben) la pinul SCL / analogic 5 al plăcii Arduino Nano (Imaginea 2)
6. Imaginea 3 arată unde sunt pământul, alimentarea 5V, pinul SDA / analogic 4 și pinul SCL / analogic 5, pinii Arduino Nano

Pasul 3: Porniți Visuino și selectați tipul de placă Arduino

Pentru a începe programarea Arduino, va trebui să aveți Arduino IDE instalat de aici:

Asigurați-vă că instalați 1.6.7 sau o versiune ulterioară, în caz contrar acest instructabil nu va funcționa!

Visuino: https://www.visuino.com trebuie, de asemenea, să fie instalat.

1. Porniți Visuino așa cum se arată în prima imagine
2. Faceți clic pe butonul „Instrumente” de pe componenta Arduino (Imaginea 1) din Visuino
3. Când apare dialogul, selectați Arduino Nano așa cum se arată în imaginea 2

Pasul 4: În Visuino: adăugați și conectați componenta MPU9250

1. Tastați „mpu” în caseta de filtrare a casetei de instrumente pentru componente, apoi selectați componenta „Accelerometer Gyroscope Compass MPU9250 I2C” (Imaginea 1) și fixați-o în zona de proiectare (Imaginea 2)
2. Conectați pinul "Out" al componentei AccelerometerGyroscopeCompass1 la pinul "In" al canalului I2C al componentei Arduino (Imaginea 3)

Pasul 5: În Visuino: Adăugați și conectați componenta pachetului

Pentru a trimite toate canalele de date prin portul serial de la Arduino putem folosi componenta pachet pentru a împacheta canalele împreună și le putem afișa în Scope și Gauges în Visuino:

1. Tastați „pachet” în caseta Filtru a casetei de instrumente pentru componente, apoi selectați componenta „Pachet” (Imaginea 1) și plasați-o în zona de proiectare
2. Conectați pinul de ieșire „Out” al componentei Packet1 la pinul de intrare „In” al canalului „Serial [0]” al componentei „Arduino” (Imaginea 2)

Pasul 6: În Visuino: adăugați 7 elemente analogice binare la componenta pachetului și specificați numele acestora

1. Faceți clic pe butonul „Instrumente” al componentei Packet1 (Imaginea 1)
2. În editorul „Elemente” selectați elementul „Analog binar”, apoi faceți clic pe butonul „+” (Imaginea 2) pentru a adăuga element analog
3. În Inspectorul de obiecte, setați proprietatea „Nume” a Elementului analogic la „Compass (X)” (Imaginea 3)
4. În editorul „Elemente” selectați elementul „Analog binar” din dreapta, apoi faceți clic pe butonul „+” din stânga pentru a adăuga un alt element analogic
5. În Inspectorul de obiecte, setați proprietatea „Nume” a noului element analogic la „Busolă (Y)” (Imaginea 4)
6. În editorul „Elemente” selectați elementul „Analog binar” din dreapta, apoi faceți clic pe butonul „+” din stânga pentru a adăuga un alt element analogic
7. În Inspectorul de obiecte, setați proprietatea „Nume” a noului element analogic la „Busolă (Z)” (Imaginea 5)
8. Repetați aceiași pași pentru a adăuga încă 7 elemente analogice binare denumite „Accelerometru (X)”, „Accelerometru (Y)”, „Accelerometru (Z)”, „Giroscop (X)”, „Giroscop (Y)”, „Giroscop (Z) "și" Termometru "(Figura 6)

Pasul 7: În Visuino: configurați vizualizarea elementului de pachet pentru termometru

În mod implicit, Visuino poate afișa elementele analogice din componenta pachetului în indicatoare. Cu toate acestea, este frumos să afișați temperatura în termometru. Visuino permite personalizarea modului în care sunt afișate elementele analogice.

1. În editorul Elements, selectați ultimul element analogic numit „Termometru” (Imaginea 1)
2. În Inspectorul de obiecte selectați proprietatea „Instrument” și faceți clic pe butonul „Săgeată în jos” de lângă valoarea sa (Imaginea 1)
3. Din caseta derulantă selectați „Termometru” (Imaginea 2)
4. În Inspectorul de obiecte extindeți proprietatea „Instrument”, apoi sub-proprietatea „Scară” (Imaginea 3)
5. În Inspectorul de obiecte setați valoarea sub-proprietății "Auto" a "Scalei" la Fals (Imaginea 3) Aceasta va dezactiva scalarea automată pentru termometru
6. În Inspectorul de obiecte setați sub-proprietatea „Max” a „Scalei” la 100 (Imaginea 4) Aceasta va configura termometrul pentru a avea o scară de la 0 la 100

Pasul 8: În Visuino: Specificați antetul pachetului unic

Pentru a ne asigura că Visuino va găsi punctul de plecare al pachetului, trebuie să avem un antet unic. Componenta pachet utilizează algoritm special pentru a se asigura că markerul antet nu apare în date.

1. Selectați componenta Packet1 (Imaginea 1)
2. În Inspectorul de obiecte extindeți proprietatea „Head Marker” (Imaginea 1)
3. În Inspectorul de obiecte, faceți clic pe butonul „…” (Imaginea 1)
4. În editorul de octeți tastați câteva numere, ca exemplu 55 55 (imaginea 2)
5. Faceți clic pe butonul OK pentru a confirma și a închide editorul

Pasul 9: În Visuino: Conectați componenta MPU9250 la elementele componentei pachetului

1. Faceți clic în caseta „Out” care conține pinii „Compass” ai componentei AccelerometerGyroscopeCompass1 pentru a începe conectarea simultană a tuturor pinilor Out (Imaginea 1)
2. Mutați mouse-ul peste pinul „In” al elementului „Elements. Compass (X)” al componentei Packet1. Visuino va răspândi automat firele, astfel încât acestea să se conecteze corect la restul pinilor (Imaginea 1)
3. Faceți clic în caseta „Out” care conține pinii „Accelerometrului” componentei AccelerometerGyroscopeCompass1 pentru a începe conectarea simultană a tuturor pinilor Out (Imagine 2)
4. Mutați mouse-ul peste pinul „In” al elementului „Elements. Accelerometer (X)” al componentei Packet1. Visuino va răspândi automat firele, astfel încât acestea să se conecteze corect la restul pinilor (imaginea 2)
5. Faceți clic în caseta „Ieșire” care conține pinii „Gyroscope” ai componentei AccelerometerGyroscopeCompass1 pentru a începe conectarea simultană a tuturor pinilor Out (Imaginea 3)
6. Mutați mouse-ul peste pinul „In” al elementului „Elements. Gyroscope (X)” al componentei Packet1. Visuino va răspândi automat firele, astfel încât acestea să se conecteze corect la restul pinilor (Imaginea 3)
7. Conectați pinul „Out” al „termometrului” componentei AccelerometerGyroscopeCass1 la pinul „In” al pinului de intrare „Elements. Termmometer” al componentei Packet1 (imaginea 4)

Pasul 10: Generați, compilați și încărcați codul Arduino

1. În Visuino, apăsați F9 sau faceți clic pe butonul afișat în imaginea 1 pentru a genera codul Arduino și deschideți IDE-ul Arduino
2. În IDE-ul Arduino, faceți clic pe butonul Încărcare, pentru a compila și încărca codul (Imaginea 2)

Pasul 11: Și joacă …

1. În Visuino selectați ComPort, apoi faceți clic pe caseta derulantă „Format:” și selectați Packet1 (Picture 1)
2. Faceți clic pe butonul „Conectare” (Imaginea 1)
3. Dacă selectați fila „Scope”, veți vedea Scope-ul reprezentând valorile X, Y, Z din Accelerometru, Giroscop și Busolă, precum și Temperatura în timp (Imaginea 2)
4. Dacă selectați fila „Instrumente”, veți vedea termometrul și indicatoarele afișând aceleași informații (imaginea 3)

Puteți vedea accelerometrul, giroscopul și senzorul busolă MPU9250 conectat și în funcțiune în imaginea 4.

Felicitări! Ați creat un proiect de măsurare a accelerometrului, giroscopului și busolei MPU9250 în Arduino, cu instrumentație vizuală.

În imaginea 5 puteți vedea diagrama completă Visuino.

De asemenea, este atașat proiectul Visuino, pe care l-am creat pentru acest instructabil. Puteți să o descărcați și să o deschideți în Visuino: