Hitung Sudut Kemiringan dari Akselerasi MPU6050 dengan Arduino Nano
Komponen dan Perlengkapan
Arduino Nano R3
1
SparkFun Triple Axis Accelerometer and Gyro Breakout - MPU-6050
1
Aplikasi dan Layanan Online
Visuino - Lingkungan Pengembangan Grafis untuk Arduino
Arduino IDE
Tentang Proyek Ini
Sekitar waktu yang lalu saya membagikan tutorial tentang cara menghubungkan MPU9250 Accelerometer, Gyroscope dan Compass Sensor ke Arduino Nano dan memrogramnya dengan Visuino untuk mengirim paket data dan menampilkannya pada Scope dan Visual Instruments.
Accelerometer mengirim gaya percepatan X, Y, dan Z. Seringkali kita perlu mengonversi gaya tersebut menjadi sudut 3D X, Y, Z untuk menentukan Orientasi 3D sensor. Beberapa orang meminta tutorial seperti ini, dan akhirnya saya memiliki waktu untuk membuatnya.
Beberapa orang juga bertanya bagaimana cara menghubungkan dan menggunakan MPU6050 Accelerometer dan Gyroscope Sensor, jadi saya memutuskan untuk menggunakan modul ini untuk tutorial ini daripada MPU9250 yang lebih kompleks dan mahal.
Dalam Tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada Anda betapa mudahnya menghubungkan MPU6050 Accelerometer dan Gyroscope Sensor ke Arduino Nano, dan memrogramnya dengan Visuino untuk mengonversi Percepatan menjadi Sudut 3D X, Y, Z.
Langkah 1: Komponen
Satu papan Arduino kompatibel (Saya menggunakan Arduino Nano, karena saya memilikinya, tetapi papan lain juga akan baik)
Satu Modul Sensor Akselerasi Gyroskop MPU6050
4 kabel jumper Female-Female
Langkah 2: Hubungkan MPU6050 Accelerometer dan Gyroscope ke Arduino
Hubungkan 5V VCC Power(Kabel Merah), Ground(Kabel Hitam), SCL(Kabel Kuning), dan SDA(Kabel Hijau) ke Modul MPU6050 (Gambar 1)
Hubungkan ujung lain dari kabel Ground(Kabel Hitam) ke pin Ground papan Arduino Nano (Gambar 2)
Hubungkan ujung lain dari kabel 5V VCC Power(Kabel Merah) ke pin daya 5V papan Arduino Nano (Gambar 2)
Hubungkan ujung lain dari kabel SDA(Kabel Hijau) ke SDA/Pin Analog 4 papan Arduino Nano (Gambar 3)
Hubungkan ujung lain dari kabel SCL(Kabel Kuning) ke SCL/Pin Analog 5 papan Arduino Nano (Gambar 3)
Gambar 4 menunjukkan lokasi pin Ground, 5V Power, SDA/Pin Analog 4, dan SCL/Pin Analog 5 pada papan Arduino Nano
Langkah 3: Mulai Visuino, dan Pilih Tipe Papan Arduino
Untuk mulai memrogram Arduino, Anda perlu menginstal Arduino IDE dari sini: https://www.arduino.cc/.
Pastikan Anda menginstal versi 1.6.7 atau lebih tinggi, jika tidak tutorial ini tidak akan berfungsi!
Visuino: https://www.visuino.com juga perlu diinstal.
Mulai Visuino seperti yang ditunjukkan dalam gambar pertama
Klik tombol "Tools" pada komponen Arduino (Gambar 1) di Visuino
Ketika dialog muncul, pilih Arduino Nano seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2
Langkah 4: Di Visuino: Tambahkan dan Hubungkan Komponen MPU9650 dan Acceleration to Angle
Pertama kita perlu menambahkan komponen untuk mengontrol sensor MPU6050, dan untuk mengonversi Percepatan X, Y, Z menjadi Sudut 3D X, Y, Z:
Ketik "6050" di kotak Filter Component Toolbox lalu pilih komponen "Accelerometer Gyroscope MPU6000/MPU6050 I2C" (Gambar 1), dan seret ke area desain (Gambar 2)
Ketik "angle" di kotak Filter Component Toolbox lalu pilih komponen "Acceleration To Angle" (Gambar 2), dan seret ke area desain (Gambar 3)
Klik di kotak "Out" dari kotak "Accelerometer" yang berisi pin percepatan X,Y, X dari komponen AccelerometerGyroscope1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 3)
Gerakkan mouse di atas pin input "X" dari kotak "In" dari komponen AccelerationToAngle1. Visuino secara otomatis akan menyebarkan kabel sehingga akan terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 3)
Hubungkan pin "Out" dari komponen AccelerometerGyroscope1 ke pin "In" dari channel I2C dari komponen Arduino (Gambar 4)
Langkah 5: Di Visuino: Tambahkan Komponen Packet dan 3 Elemen Analog Biner dan Hubungkan Mereka
Untuk mengirim semua data channel melalui port serial dari Arduino kita dapat menggunakan komponen Packet untuk memaketkan channel bersama-sama, dan menampilkannya di Scope dan Gauges di Visuino:
Ketik "packet" di kotak Filter Component Toolbox lalu pilih komponen "Sine Analog Generator" (Gambar 1), dan seret ke area desain
Di Object Inspector luaskan properti "Head Marker" (Gambar 2)
Di Object Inspector klik tombol "..." (Gambar 2)
Di editor Bytes ketik beberapa angka, misalnya 55 55 (Gambar 3)
Klik tombol OK untuk mengonfirmasi dan menutup editor
Langkah 6: Di Visuino: Tambahkan 3 Elemen Analog Biner ke Komponen Packet dan Hubungkan Mereka
Untuk mengirim semua data channel melalui port serial dari Arduino kita dapat menggunakan komponen Packet untuk memaketkan channel bersama-sama, dan menampilkannya di Scope dan Gauges di Visuino:
Klik tombol "Tools" dari komponen Packet1 (Gambar 1)
Di editor "Elements" pilih elemen "Binary Analog", lalu klik tombol "" 3 kali (Gambar 2) untuk menambahkan 3 elemen Analog (Gambar 3)
Klik di kotak "Out" dari kotak "Accelerometer" yang berisi pin dari komponen AccelerationToAngle1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 4)
Gerakkan mouse di atas pin "In" dari elemen "Elements.Analog(Binary)1" dari komponen Packet1. Visuino secara otomatis akan menyebarkan kabel sehingga akan terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 4)
Hubungkan pin output "Out" dari komponen Packet1 ke pin input "In" dari channel "Serial[ 0 ]" dari komponen "Arduino" (Gambar 5)
Langkah 6: Hasilkan, Kompilasi, dan Unggah Kode Arduino
Di Visuino, tekan F9 atau klik tombol yang ditunjukkan pada Gambar 1 untuk menghasilkan kode Arduino, dan buka Arduino IDE
Di Arduino IDE, klik tombol Upload, untuk mengompilasi dan mengunggah kode (Gambar 2)
Langkah 7: Dan Bermain...
Anda dapat melihat MPU6050 Accelerometer, dan Gyroscope Sensor yang terhubung dan berjalan pada Gambar 1.
Di Visuino pilih Port Serial, lalu klik kotak drop-down "Format:", dan pilih Packet1 (Gambar 2)
Klik tombol "Connect" (Gambar 2)
Jika Anda memilih tab "Scope", Anda akan melihat Scope memplot Sudut X,Y,Z seiring waktu (Gambar 3)
Jika Anda memilih tab "Instruments", Anda akan melihat Gauges yang menampilkan informasi yang sama (Gambar 4)
Anda dapat melihat sensor dalam aksi pada Video.
Selamat! Anda telah membuat proyek Visuino yang mengonversi Acceleration to Angle dari MPU6050 Accelerometer, dan Gyroscope Sensor.
Pada Gambar 5 Anda dapat melihat diagram Visuino lengkap.
Dilampirkan juga proyek Visuino yang saya buat untuk tutorial ini. Anda dapat mengundah dan membukanya di Visuino: https://www.visuino.com
