STM32外设篇:MPU6050

news2024/11/23 10:02:55

MPU6050简介

MPU6050是一个6轴姿态传感器,可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数,通过数据融合可进一步得到姿态角(欧拉角),常应用于平衡小车、飞行器等需要检测自身姿态的场景。

3轴加速度计3轴陀螺仪传感器3轴磁场传感器气压传感器
6轴××
9轴×
10轴

3轴加速度计(Accelerometer):测量X、Y、Z轴的加速度。

3轴陀螺仪传感器(Gyroscope):测量X、Y、Z轴的角速度。


欧拉角

以运动物体为坐标中心建立坐标系,通过绕轴旋转来表示运动物体当前的姿态。

当物体旋转时,会建立新的坐标系(利用最多三次欧拉角旋转,原坐标系可变换为任何新坐标系),欧拉角(Euler angle)指的是绕新旧坐标系主轴(x,y,z)之一旋转的角度

以坐标系主轴不同,分为Yaw-偏航角、Roll-翻滚角、Pitch-俯仰角,如下图所示:


1、加速度计与姿态测量

假设飞机当前是匀速直线运动或者静止,那么对飞机来说只受一个重力,重力产生的加速度即重力加速度g。由于其方向垂直于地面向下,我们可以以重力加速度为参考,来计算欧拉角。

从主视图来看,Roll=arctan(ay/az);从右视图来看,Pitch=-arctan(ax/az)

需要注意,我们使用这种方式只能计算出来欧拉角3个角中的2个角。当飞机的方向大体处于水平方向的时候,我们没办法通过加速度的方式去计算偏航角。

缺点:这种测量方式容易引入噪声,外部震动会引起飞机各个方向上的加速度。同时,加速度计具有静态稳定性,不具有动态稳定性。


2、陀螺仪与姿态测量

陀螺仪能够测量绕轴旋转的角速度,单位°/s;计算如下:

可以看出,每次计算出的新角度,均作为下一次的"上次角度"来计算更新的角度。这是一种迭代的计算方法,随着时间推移,误差会被逐渐积累

对比两种传感器:

加速度计陀螺仪
测量结果3轴的加速度3轴的角速度
短期噪声严重无影响
长期无误差累计误差累计严重

3、传感器融合

将加速度计和陀螺仪测量的结果进行融合,得到更精确的测量结果:

具体如下:


MPU6050内部结构

MPU6050是自带DMP数字运动处理器)的运动传感器,对于此芯片,它会测量3种不同的物理量,分别是加速度、角速度和温度,如下图所示:

经传感器测量的模拟量,会经过AD转换,变成数字信号,得到一组gx,gy,...,az,t数据。这些物理量会进入DMP进行运算(可把对数据处理的程序下载到DMP里面,一般用不到)。

最右边有I2C接口,我们可以通过I2C接口对芯片的参数进行配置,也可以通过I2C接口把测量结果读取出来。

芯片进行I2C通信的从机地址:1101000(AD0=0)、1101001(AD0=1);


一些参数

16位的ADC采集传感器(量化输出的数据变化范围:2^16),由于传感器的每个轴有正负,其量化范围为:-32768~32767,数据是16位的,会分为两个字节存储。

满量程选择:16位AD值达到最大时,对应的物理参量具体是多少,由满量程范围来决定的。加速度计和陀螺仪的满量程均有几个选项可选择。

加速度计满量程选择:±2、±4、±8、±16(g)

陀螺仪满量程选择:±250、±500、±1000、±2000(°/s)

可配置的数字低通滤波器:可通过配置寄存器,来选择对输出数据进行低通滤波。如果觉得数据抖动太厉害,就可以加低通滤波,这样数据就会平缓一些。

可配置的时钟源:时钟源经过分频器的分频(同样可配置),可以为AD转换和内部其他电路提供时钟。控制分频系数,就可以控制AD转换的快慢了。


硬件电路

对于XDA、XCL引脚,其是MPU6050芯片作为主机进行I2C通信的引脚,用于外接磁力计或气压计(MPU6050的主机接口可直接访问扩展芯片的数据)


本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2044136.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

各种国产操作系统,一个 U 盘搞定

熟悉 Windows 装机的朋友对老毛桃和大白菜这类装机工具应该不陌生。这两款流行的工具可以用来制作启动盘,方便进行系统安装、备份和还原等操作。它们集成了多种磁盘工具,并支持一个启动 U 盘安装多个版本的 Windows 系统,如 Windows 7、Windo…

css中的高度塌陷

CSS高度塌陷(或称为高度坍塌)是指在某些特定情况下,元素的高度无法被正确计算或显示的现象。这通常发生在具有浮动属性的元素或使用绝对定位的元素周围。 原因 高度塌陷通常发生在父元素包含着一个或多个浮动元素时。由于浮动元素被移出了正…

ChatTTS部署

1、创建conda环境 conda create -n TTS python3.10 conda activate TTS2、拉取源代码 # 从 GitHub 下载代码 git clone https://github.com/2noise/ChatTTS cd ChatTTS拉取模型文件 git clone https://www.modelscope.cn/pzc163/chatTTS.git ChatTTS-Model3、安装环境依赖 …

UDP详解/消息边界

本文旨在解释了为什么说UDP是不可靠,到底什么是UDP的消息边界,以及UDP是否会出现粘包和半包的问题 概念 UDP协议是一种面向非连接的协议,面向非连接指的是在正式通信前不必与对方先建立连接,不管对方状态就直接发送,至于对方是否可以接收到这些数据内容,UDP协议无法控制…

HTML+CSS进阶用法 (下)——移动端适配、媒体查询和响应式布局

欢迎来到移动端适配方案的介绍!随着移动互联网的快速发展,越来越多的用户通过手机和平板电脑访问网站。为了确保网站能够在各种设备上呈现出最佳的视觉效果和用户体验,我们需要采取有效的适配策略。本篇文章将带你了解几种常用的适配方法&…

记事本打不开(保姆级教程)

问题可能是这样的: 1. 应用程序故障:记事本程序可能遇到了临时的应用程序故障或错误。 2. 系统文件损坏:系统文件损坏或丢失可能导致记事本无法正常启动。 3. 注册表问题:注册表中的条目错误或缺失可能影响记事本的加载。 4. 输入…

Blender的Python编程介绍

在Blender这个免费的开源3D设计软件中,最值得称道的一点是可以用Python程序来辅助进行3D设计,我们可以通过Python来调整物体的属性,生成新的物体,甚至生成新的动画等等。 在最近的一个项目中,我用Blender制作了一个动…

PVE 系统下虚拟机数据盘从IDE转换为VIRIO

一、卸载已经挂载的 IDE 数据盘 [rootlocalhost ~]# df -h 文件系统 容量 已用 可用 已用% 挂载点 /dev/mapper/centos-root 29G 897M 29G 4% / devtmpfs 909M 0 909M 0% /dev tmpfs 920M 0 920M 0% /dev/shm tmpfs 920M 8.5M 912M 1% /run tmpfs 920M 0 920M 0% /sys/fs/cgro…

nginx的平滑升级及版本回滚

官方源码包下载地址:nginx: download 一、编译安装Nginx-1.24.0 [rootNginx ~]# dnf install gcc pcre-devel zlib-devel openssl-devel -y [rootNginx ~]# mkdir /nginx #创建目录,将nginx-1.24.0.tar.gz放在这个目录里 [rootNginx nginx]# tar…

C++的动态数组以及std:vector的优化

文章目录 静态数组动态数组代码背景第一种打印方式:使用 for 循环和索引解释 第二种打印方式:使用基于范围的 for 循环解释改进方式:避免拷贝 总结清理数组 代码示例代码分析输出结果总结 代码示例代码详解总结使用 reserve 的优点:使用 empl…

【考研数学】定积分应用——旋转体体积的计算(一文以蔽之)

目录 一、如何计算旋转体体积?思考一个小例子 二、旋转体体积的二重积分表达式 三、用真题,小试牛刀 定积分的应用中,有一类题是求解旋转体的体积问题。 相较于记忆体积计算公式,有一种通法求解体积更不容易出错:二重…

系统数据库介绍及实践

目录 案例 【题目】 【问题 1】(8 分) 【问题 2】(13 分) 【问题 3】(4 分) 【答案】 【问题 1】解析 【问题 2】解析 【问题 3】解析 相关推荐 案例 阅读以下关于应用系统数据架构的说明,在答题纸上回答问题 1 至问题 3。 【题目】 某软件公司拟开发一套…

svn文件定时全量备份

在win11操作系统中,使用定时任务脚本的方式实现对SVN文件的定时备份 SVN备份脚本 1 创建脚本simpleBackup.bat 该脚本主要用于实现备份过程的信息展示 echo 正在备份版本库%1...... md %BACKUP_DIRECTORY%\%2 %SVN_HOME%\bin\svnadmin hotcopy %1 %BACKUP_D…

蓝桥杯 双周赛 第16场 强者赛 题目复盘 (2024年8月10日)

6. 花魁之争 解题思路: 根据题意,对于每一次操作,每个仙女来说都取最优解,那第一次每个仙女都操作一次,这时候胜出的仙女,是一定赢的。所以,只要计算n个字符串操作一次的最优字符串,…

HarmonyOS NEXT - 通过 module 模块化引用公共组件和utils

demo 地址: https://github.com/iotjin/JhHarmonyDemo 代码不定时更新,请前往github查看最新代码 HarmonyOS NEXT 一、HAP & HSP & HAR介绍HAP官方介绍HAR官方介绍HSP官方介绍怎么理解App、HAP、HAR的关系HAR如何转换为HSPHSP模块如何快速切换成HAR模块 二…

【JavaSE】基础知识复习(六)(不全)

1.File与IO流 File类就是代表系统的文件 / 目录,IO流是用来处理File类的 File类 构造器 分隔符(三种) 第三种File.separator是跨平台的,获取当前操作系统的分隔符 常用方法 length() 返回文件大小(字节),如果是目录&am…

EcoDev Studio 与 gitlab【拉取项目,切换分支,再修改提交】

1 安装git工具 https://blog.csdn.net/mukes/article/details/115693833 2 创建空项目 3 推送gitlab 1、进入本地该项目目录下,右键Git Bash Here打开git命令窗口 2、初始化本地仓库: git init将本地项目的所有文件添加到暂存区: git a…

EMC学习笔记2——电磁兼容问题分析

分析一个电磁兼容问题一般从三方面入手,分别是骚扰源、敏感源、耦合路径。解决掉其中一个问题,就能解决大部分的电磁兼容问题。 例如:当骚扰源是雷电时,敏感源是电子线路时,我们需要消除的就是耦合电路。 耦合路径就是…

吴恩达机器学习-C2W1L1-神经元和层

在本实验中,我们将探索神经元/单元和层的内部工作原理。特别地,这个实验将与你在课程1中掌握的模型,回归/线性模型和逻辑模型进行类比。本实验室将介绍Tensorflow,并演示如何在该框架中实现这些模型。 包 Tensorflow和Keras Te…

Ubuntu中编译使用ANTs(医学图像配准)含github无法访问问题解决

目录 第一步、修改hosts文件 1.打开https://github.com.ipaddress.com/ 2.打开https://fastly.net.ipaddress.com/github.global.ssl.fastly.net#ipinfo 3.打开hosts文件,并在文件末尾添加如下内容 第二步、编译ANTs 1)首先安装git、cmake以及c编译…