شاهد على يوتيوب

كود مقياس التسارع MPU-9250 وجايروسكوب ومقياس المغناطيسية

في هذا الدليل، سنستكشف كيفية استخدام مستشعر MPU-9250، الذي يجمع بين مقياس التسارع، وجهاز القياس الدوراني، ومقياس المغناطيسية في وحدة مدمجة واحدة. بحلول نهاية هذا الدليل، ستتمكن من قراءة بيانات المستشعر وتفسير معناها في مشاريعك. هذا المستشعر مفيد بشكل خاص للتطبيقات مثل الروبوتات والطائرات بدون طيار، حيث يعتبر تتبع الاتجاه والحركة أمرًا حيويًا. يمكنك الرجوع إلى الفيديو لمزيد من التوضيح حول الإعداد والرمز (في الفيديو عند 00:20).

شرح الأجهزة

يتكامل وحدة MPU-9250 مع ثلاثة حساسات: مقياس التسارع، وجيروسكوب، ومقياس مغناطيسي. يقيس مقياس التسارع قوى التسارع، مما يسمح لك بتحديد السرعة والاتجاه. يوفر الجيروسكوب سرعة الزاوية، مما يساعدك على فهم تغيير الاتجاه بمرور الوقت. وأخيرًا، يعمل المقياس المغناطيسي كبوصلة، حيث يوفر بيانات الحقل المغناطيسي التي تساعد في الملاحة.

تعتبر هذه المجموعة من المستشعرات مفيدة بشكل خاص في التطبيقات التي تتطلب تتبع حركة دقيق، مثل الطائرات بدون طيار أو الهواتف الذكية. يتواصل MPU-9250 عبر I2C أو SPI، مما يجعله متعدد الاستخدامات لإعدادات وحدات التحكم الدقيقة المختلفة.

تفاصيل ورقة البيانات

• تأكد من توفير الجهد الكهربائي المناسب (2.4 - 3.6 فولت) لتجنب تلف الوحدة.
• استخدم مقاومة سحب لخطوط SDA و SCL إذا لم تكن موجودة بالفعل في لوحة التوسيع الخاصة بك.
• تحقق من عنوان I2C (الافتراضي هو 0x68) واضبط دبوس ADO وفقًا لذلك لعناوين بديلة.
• تحقق من الاتصالات لضمان الاستقرار لتجنب القراءات الخاطئة.
• قم بمعايرة المستشعرات بانتظام للحصول على قياسات دقيقة.

تعليمات التوصيل

لربط MPU-9250 بـ Arduino الخاص بك، ابدأ بتوصيل دبوس VCC الموجود على MPU-9250 بدبوس 5V الموجود على Arduino. يحتوي الوحدة على منظم داخلي، لذا من الآمن تشغيله بجهد 5V. بعد ذلك، قم بتوصيل دبوس GND بالأرض (GND) على Arduino. للتواصل البيانات، قم بتوصيل دبوس SDA بالدبوس A4 على Arduino ودبوس SCL بالدبوس A5. هذا التكوين قياسي للعديد من لوحات Arduino.

إذا كنت تستخدم Arduino Mega، فإن دبابيس SDA و SCL تقع في الدبابيس 20 و 21، على التوالي. تأكد من أن الاتصالات آمنة لتجنب أي أخطاء في الاتصال. إذا كنت بحاجة إلى تغيير عنوان I2C لـ MPU-9250، قم بتوصيل دبوس ADO بـ 5 فولت لتعيينه إلى 0x69. فصل الدبوس سيعيده إلى 0x68.

أمثلة الشيفرة والتوجيه

في برنامج Arduino، نبدأ بتضمين مكتبة MPU9250 وإنشاء نسخة من المستشعر:

#include "MPU9250.h"
MPU9250 IMU(Wire,0x68);

يقوم الكود بتهيئة المستشعر ويبدأ التواصل في الـsetup()وظيفة:

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  status = IMU.begin();
  if (status < 0) {
    Serial.println("IMU initialization unsuccessful");
    while(1) {}
  }
}

داخل الـloop()نقوم باستمرار بقراءة وطباعة بيانات المستشعر:

void loop() {
  IMU.readSensor();
  Serial.print("AccelX: ");
  Serial.print(IMU.getAccelX_mss(),6);
  // More print statements for other axes
}

تقوم هذه section بقراءة قيم جهاز التسارع، الجيروسكوب، ومقياس المغناطيس، وعرضها في شاشة العرض التسلسلي. تأكد من التحقق من الكود الكامل المحمّل أسفل المقالة للحصول على التنفيذ الكامل.

عرض / ماذا تتوقع

عند تشغيل الكود، يجب أن ترى قيم المستشعر تتحدث في الوقت الحقيقي على شاشة السيريال. ستتغير قيم مقياس التسارع عند تحريك المستشعر، بينما ستظهر قيم مقياس الجيروسكوب معدل الدوران. سيعطيك مقياس المغناطيسية قوة المجال المغناطيسي في ثلاثة محاور، والتي يمكن استخدامها لتحديد الاتجاه. كن حذرًا من القيم العائمة، لأنها قد تؤدي إلى قراءات غير دقيقة (في الفيديو في 12:30).

فصول

• مقدمة (:00)
• شرح الأجهزة (01:30)
• تعليمات الأسلاك (04:00)
• أمثلة الشيفرة وشرح مفصل (:06:00)
• عرض (10:00)

الصور

ELE_MPU6050_208

Arduino Wiring for MPU-6050

Arduino Schematic for MPU6050 using A4 and A4 for SDA and SCL

Arduino wiring for MPU6050 using A4 and A4 for SDA and SCL

ELE_MPU6050_208

Arduino Wiring for MPU-6050

Arduino Schematic for MPU6050 using A4 and A4 for SDA and SCL

Arduino wiring for MPU6050 using A4 and A4 for SDA and SCL

/*
 * Library: https://github.com/bolderflight/MPU9250
Basic_I2C.ino
Brian R Taylor
brian.taylor@bolderflight.com

Copyright (c) 2017 Bolder Flight Systems

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software 
and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, 
including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, 
sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is 
furnished to do so, subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or 
substantial portions of the Software.

THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING 
BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND 
NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, 
DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, 
OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
*/
/*
 * Updated by Ahmad Shamshiri on July 9, 2018 for Robojax.com
 * in Ajax, Ontario, Canada
 * Watch instruction video for this code: 
For this sketch you need to connect:
VCC to 5V and GND to GND of Arduino
SDA to A4 and SCL to A5

S20A is 3.3V voltage regulator MIC5205-3.3BM5
*/

#include "MPU9250.h"

// An MPU9250 object with the MPU-9250 sensor on I2C bus 0 with address 0x68
MPU9250 IMU(Wire,0x68);
int status;

void setup() {
  // Serial to display data
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial) {}

  // Start communication with IMU 
  status = IMU.begin();
  if (status < 0) {
    Serial.println("IMU initialization unsuccessful");
    Serial.println("Check IMU wiring or try cycling power");
    Serial.print("Status: ");
    Serial.println(status);
    while(1) {}
  }
}

void loop() {
  // Read the sensor
  IMU.readSensor();
  // Display the data
  Serial.print("AccelX: ");
  Serial.print(IMU.getAccelX_mss(),6);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("AccelY: ");  
  Serial.print(IMU.getAccelY_mss(),6);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("AccelZ: ");  
  Serial.println(IMU.getAccelZ_mss(),6);
  
  Serial.print("GyroX: ");
  Serial.print(IMU.getGyroX_rads(),6);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("GyroY: ");  
  Serial.print(IMU.getGyroY_rads(),6);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("GyroZ: ");  
  Serial.println(IMU.getGyroZ_rads(),6);

  Serial.print("MagX: ");  
  Serial.print(IMU.getMagX_uT(),6);
  Serial.print("\t");  
  Serial.print("MagY: ");
  Serial.print(IMU.getMagY_uT(),6);
  Serial.print("\t");
  Serial.print("MagZ: ");  
  Serial.println(IMU.getMagZ_uT(),6);
  
  Serial.print("Temperature in C: ");
  Serial.println(IMU.getTemperature_C(),6);
  Serial.println();
  delay(200);
}