Prikaz podataka sa MPU-6050 senzora na LCD 1602 ili LCD2004 sa Arduinom

Gledaj na YouTube-u

Prikaz podataka sa MPU-6050 senzora na LCD 1602 ili LCD2004 sa Arduinom

U ovom tutorijalu naučit ćemo kako prikazati podatke sa MPU-6050 senzora na LCD 1602 ili LCD2004 ekranu koristeći Arduino. MPU-6050 je svestran senzor koji kombinuje troosovinski žiroskop i troosovinski akcelerometar, što ga čini idealnim za različite primjene poput detekcije pokreta i orijentacije. Povezivanjem ovog senzora sa LCD ekranom, možemo vizualizirati podatke u realnom vremenu, uključujući uglove i temperaturu.

LCD2004_display-2

Kako budemo napredovali kroz ovaj projekat, pokrit ćemo potrebne hardverske komponente, detalje povezivanja i implementaciju koda. Ovo će vam pomoći da razumijete kako postaviti MPU-6050 i prikazati njegov izlaz na LCD ekranu. Za dodatna pojašnjenja o kodu, svakako pogledajte video (u videu na 00:00).

Objašnjenje hardvera

Primarne komponente za ovaj projekat su Arduino ploča, MPU-6050 senzor i LCD ekran (bilo 1602 ili 2004). Arduino služi kao mikrokontroler koji obrađuje podatke sa MPU-6050 i šalje ih na LCD.

MPU-6050 senzor koristi I2C komunikaciju za slanje podataka na Arduino. Uključuje akcelerometar i žiroskop, koji mu omogućavaju da osjeti pokret i orijentaciju. LCD ekran se koristi za prikaz uglova dobijenih iz podataka senzora. Povezuje se na Arduino također putem I2C-a, što pojednostavljuje ožičenje i komunikaciju.

Detalji iz tehničke dokumentacije

Proizvođač	Invensense
Broj dijela	MPU-6050
Logički/IO napon	3.3 V / 5 V
Napon napajanja	3.3 V do 5 V
Brzina izlaznih podataka	1 kHz (maks.)
Temperaturni opseg	-40 do +85 °C
Pakovanje	QFN
Napomene / varijante	Integrisani žiroskop i akcelerometar

Osigurajte odgovarajuće napajanje unutar navedenog naponskog opsega.
Koristite pull-up otpornike na I2C linijama ako je potrebno.
Provjerite I2C adresu radi kompatibilnosti sa vašim postavljanjem.
Kalibrirajte senzor za tačna očitavanja.
Budite oprezni sa ožičenjem kako biste izbjegli kratke spojeve.

Upute za povezivanje

arduino_wiring_MPU-6050_LCD2004_bb

Da biste povezali MPU-6050 na Arduino, počnite spajanjem VCC pina MPU-6050 na 5V pin na Arduinu. Zatim povežite GND pin MPU-6050 na jedan od GND pinova na Arduinu. Za I2C komunikaciju, povežite SDA pin MPU-6050 na analogni pin A4 na Arduinu, a SCL pin na analogni pin A5.

Za LCD ekran, povežite VCC pin na 5V pin na Arduinu i GND pin na GND pin na Arduinu također. Povežite SDA pin LCD-a na isti A4 pin koji se koristi za MPU-6050, a SCL pin LCD-a na A5 pin. Na ovaj način, i MPU-6050 i LCD dijele iste I2C linije, što pojednostavljuje ožičenje.

LCD2004_display-1

Osigurajte da su veze sigurne i da nema labavih žica. Ako se vaš LCD ili senzor ne uključi, provjerite ožičenje i veze.

Primjeri koda i objašnjenje

U kodu, počinjemo uključivanjem potrebnih biblioteka za MPU-6050 i LCD:

#include 
#include 
#include

Ovdje kreiramo instance za MPU-6050 i LCD. MPU-6050 se inicijalizira sa `Wire` bibliotekom za I2C komunikaciju, dok se LCD postavlja sa svojom adresom i dimenzijama.

U setup funkciji, inicijaliziramo senzor i LCD:

LCD2004_display-3

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu6050.begin();
  lcd.begin();
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
}

Ovaj kod postavlja serijsku komunikaciju za debugging, inicijalizira I2C komunikaciju i priprema LCD za prikaz. Pozadinsko osvjetljenje se uključuje kako bi ekran bio vidljiv.

U loop funkciji, kontinuirano čitamo podatke sa MPU-6050 i prikazujemo ih na LCD-u:

void loop() {
  mpu6050.update();
  lcd.clear();
  lcdDisplay(mpu6050.getAngleX(), mpu6050.getAngleY(), mpu6050.getAngleZ());
  delay(100);
}

Ovaj isječak ažurira podatke senzora i čisti LCD za nova očitavanja svakih 100 milisekundi. Funkcija `lcdDisplay` se poziva za prikaz uglova na LCD-u.

Za potpuno razumijevanje, pogledajte odgovarajući video gdje je cijeli kod demonstriran (u videu na 00:00).

Demonstracija / Šta očekivati

Kada je sve pravilno postavljeno, LCD bi trebao prikazivati uglove za X, Y i Z osi u realnom vremenu. Možete nagnuti MPU-6050 senzor da vidite promjene na ekranu. Ako naiđete na probleme, provjerite obrnutu polarizaciju u ožičenju ili osigurajte da su I2C adrese pravilno postavljene.

Praćenje vrijednosti na LCD-u omogućit će vam da vidite kako senzor reagira na pokret i promjene orijentacije. Ako se vrijednosti čine statičnim ili netačnim, provjerite veze i osigurajte da senzor ispravno funkcionira.

Slike

arduino_wiring_MPU-6050_LCD2004_bb

arduino_wiring_MPU-6050_LCD2004_bb

LCD2004_display-3

LCD2004_display-3

LCD2004_display-1

LCD2004_display-1

LCD2004_display-2

LCD2004_display-2

Molimo pogledajte ovu stranicu na engleskom ako kod nije vidljiv. Izvinjavamo se na neugodnosti.

119-Arduino code for MPU-6050 accelerometer and gyroscope sensor (angles only)

Jezik: C++

/*
 * 
 * This code is basic usage of the MPU-6050 accelerometer and gyroscope.
 * Running this code, you will get angles only.
 * The angles at X, Y, and Z are displayed on the LCD2004-I2C display module.
 * 
 * Library and code have been taken from:
 * https://github.com/tockn/MPU6050_tockn
 * 
 * Updated by Ahmad Shamshiri on July 07, 2018 at 13:43 in Ajax, Ontario, Canada
 * for Robojax.com
 * Get this code from Robojax.com
 * Watch video instruction for this code at: https://youtu.be/ixe--SXemp8
 * 
 * You will need to watch two videos before following the instructions in this video:
 * 1-MPU6050 Introduction video and code: https://youtu.be/uhh7ik02aDc
 * 2-LCD1602 with I2C module video and code: https://youtu.be/q9YC_GVHy5A
 */
#include <MPU6050_tockn.h>
#include <Wire.h>

MPU6050 mpu6050(Wire);

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
// Set the LCD address to 0x27 for a 20 chars and 4 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu6050.begin();
  mpu6050.calcGyroOffsets(false);

  // initialize the LCD, 
  lcd.begin();
  // Turn on the backlight and print a message.
  lcd.backlight();
  lcd.clear();
   lcd.setCursor (0,0); //
   lcd.print("Robojax MPU-6050"); 
   lcd.setCursor (0,1); //   
 
   lcd.print("Please Wait - 3");  
   lcd.setCursor (0,1); // 
   delay(1000);        
   lcd.print("Please Wait - 2");  
   delay(1000); 
   lcd.setCursor (0,1); //      
   lcd.print("Please Wait - 1");  
   delay(1000);       
}

void loop() {

  mpu6050.update();
  Serial.print("angleX : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleX());
  Serial.print("\tangleY : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleY());
  Serial.print("\tangleZ : ");
  Serial.println(mpu6050.getAngleZ());
  
  lcd.clear();// clearn previous values from screen
   lcdDisplay(
            mpu6050.getAngleX(), // send angle X
            mpu6050.getAngleY(), // send angle Y
            mpu6050.getAngleZ()  // send angle Z
            );                       
   delay(100);

}// loop end

/*
 * Written by Ahmad Shamshiri for Robojax.com
 * lcdDisplay(float x, float y, float z)
 * displays value and title on LCD2004-I2C display
 * How to use:
 * just pass the three values and it will display them.
 * lcdDisplay(mpu6050.getAngleX() , mpu6050.getAngleY() , mpu6050.getAngleZ() )
 */
void lcdDisplay(float x, float y, float z)
{
   // Robojax.com MPU6050 Demo with LCD2004-I2C Display
   lcd.setCursor (0,0); //
   lcd.print("Robojax MPU-6050");  
    
   lcd.setCursor (0,1); //character zero, line 1
   lcd.print("Angle X:");
   lcd.setCursor (9,1); //
   lcd.print(x);   
   
   lcd.setCursor (0,2); //character zero, line 2
   lcd.print("Angle Y:");
   lcd.setCursor (9,2); //
   lcd.print(y);

   lcd.setCursor (0,3); //character zero, line 3
   lcd.print("Angle Z:");
   lcd.setCursor (9,3); //
   lcd.print(z);   
 
}

120-Arduino code for the MPU-6050 accelerometer and gyroscope sensor (all data)

Jezik: C++

/*
 * 
 * This code is basic usage of the MPU-6050 accelerometer and gyroscope.
 * 
 * This code displays data on the LCD2004 display based on
 * the option you set. See below.
 * 
 * 
 * Library and code have been taken from:
 * https://github.com/tockn/MPU6050_tockn
 * 
 * Updated by Ahmad Shamshiri on July 03, 2018 in Ajax, Ontario, Canada
 * for Robojax.com
 * Get this code from Robojax.com
 * Watch video instructions for this code at: https://youtu.be/ixe--SXemp8
 * 
 * You will need to watch two videos before following the instructions in this video:
 * 1-MPU6050 Introduction video and code: https://youtu.be/uhh7ik02aDc
 * 2-LCD1602 with I2C module video and code: https://youtu.be/q9YC_GVHy5A
 
 */
#include <MPU6050_tockn.h>
#include <Wire.h>

MPU6050 mpu6050(Wire);

long timer = 0;

#include <LiquidCrystal_I2C.h>
// Set the LCD address to 0x27 for a 20 chars and 4 line display
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 20, 4);

int typeSelect = 6;// select type . See below

String type[]={ "GyroAng and Ang",// select 0
                "GyroAng and Acc",// select 1
                "GyroAng and Gyro",// select 2
                "AccAng and Acc",// select 3
                "AccAng & Gyro",// select 4
                "AccAng and Ang",// select 5
                "Angle and Temp"// select 6
              };
              
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu6050.begin();
  mpu6050.calcGyroOffsets(true);

  // initialize the LCD, 
  lcd.begin();
  // Turn on the backlight and print a message.
  lcd.backlight();    
}

void loop() {
  mpu6050.update();

  if(millis() - timer > 1000){
    
    Serial.println("=======================================================");
    Serial.print("temp : ");Serial.println(mpu6050.getTemp());
    Serial.print("accX : ");Serial.print(mpu6050.getAccX());
    Serial.print("\taccY : ");Serial.print(mpu6050.getAccY());
    Serial.print("\taccZ : ");Serial.println(mpu6050.getAccZ());
  
    Serial.print("gyroX : ");Serial.print(mpu6050.getGyroX());
    Serial.print("\tgyroY : ");Serial.print(mpu6050.getGyroY());
    Serial.print("\tgyroZ : ");Serial.println(mpu6050.getGyroZ());
  
    Serial.print("accAngleX : "); Serial.print(mpu6050.getAccAngleX());
    Serial.print("\taccAngleY : ");Serial.println(mpu6050.getAccAngleY());
  
    Serial.print("gyroAngleX : ");Serial.print(mpu6050.getGyroAngleX());
    Serial.print("\tgyroAngleY : ");Serial.print(mpu6050.getGyroAngleY());
    Serial.print("\tgyroAngleZ : ");Serial.println(mpu6050.getGyroAngleZ());
    
    Serial.print("angleX : ");Serial.print(mpu6050.getAngleX());
    Serial.print("\tangleY : ");Serial.print(mpu6050.getAngleY());
    Serial.print("\tangleZ : ");Serial.println(mpu6050.getAngleZ());
    Serial.println("=======================================================\n");
    timer = millis();
                        
     
  }// if
  lcd.clear();// clearn previous values from screen
  switch (typeSelect)
  {
    
  case 0:// display GyroAngle and Angle
   lcdDisplay(mpu6050.getGyroAngleX(),mpu6050.getGyroAngleY(),mpu6050.getGyroAngleZ(), 
             mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ()                                
            );
   break;

  case 1:// display GyroAngle and Acceleration value
   lcdDisplay(mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ(), 
             mpu6050.getAccX(),mpu6050.getAccY(),mpu6050.getAccZ()                                
            );
   break;  

  case 2:// display GyroAngle and Gyroscope value
   lcdDisplay(mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ(), 
            mpu6050.getGyroX(),mpu6050.getGyroY(),mpu6050.getGyroZ()                                
            );
   break;

  case 3:// display Acceleration Angle and Acceleration value
   lcdDisplay(mpu6050.getAccAngleX(),mpu6050.getAccAngleY(),0.0, 
           mpu6050.getAccX(),mpu6050.getAccY(),mpu6050.getAccZ()                                
            );
   break; 

  case 4:// display Acceleration Angle and Gyro value
   lcdDisplay(mpu6050.getAccAngleX(),mpu6050.getAccAngleY(), 0.0, 
              mpu6050.getGyroX(),mpu6050.getGyroY(),mpu6050.getGyroZ()                                 
            );
   break;
   
  case 5:// display Acceleration Angle and Angle
   lcdDisplay(mpu6050.getAccAngleX(),mpu6050.getAccAngleY(), 0.0, 
           mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ()                                   
            );
   break; 
   
  case 6:// display angle and Temperature
   lcdDisplay(mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ(), 
           mpu6050.getTemp(), 0.0, 0.0                                 
            );
   break;                      
  }// switch end
    delay(100);
}// loop


/*
 * Written by Ahmad Shamshiri for Robojax.com
 * lcdDisplay(lcdDisplay(float x, float y, float z, float x1, float y1, float z1)
 * displays values and titles on the LCD2004-I2C display.
 * How to use:
 * just pass the 6 values and it will display them.
   lcdDisplay(mpu6050.getAccAngleX(),mpu6050.getAccAngleY(),mpu6050.getAccAngleZ(), 
           mpu6050.getAngleX(),mpu6050.getAngleY(),mpu6050.getAngleZ()                                   
            );
 */
void lcdDisplay(float x, float y, float z, float x1, float y1, float z1)
{
   // Robojax.com MPU6050 Demo with LCD2004-I2C Display
   lcd.setCursor (0,0); //
   lcd.print(type[typeSelect]);  
   lcd.setCursor (17,0); //
   String dis = "("+String(typeSelect)+")";
   lcd.print(dis);    

    if(typeSelect !=6){
   lcd.setCursor (0,1); //character zero, line 1
   lcd.print("X:");
   lcd.setCursor (2,1); //
   lcd.print(x);  
   /////////////////////
   lcd.setCursor (10,1); //character zero, line 1
   lcd.print("X1:");
   lcd.setCursor (13,1); //
   lcd.print(x1);       
   
   lcd.setCursor (0,2); //character zero, line 2
   lcd.print("Y:");
   lcd.setCursor (2,2); //
   lcd.print(y);
   ////////////////////////
   lcd.setCursor (10,2); //character zero, line 1
   lcd.print("Y1:");
   lcd.setCursor (13,2); //
   lcd.print(y1);   
   

   lcd.setCursor (0,3); //character zero, line 3
   lcd.print("Z:");
   lcd.setCursor (2,3); //
   lcd.print(z);   
   //////////////////////
   lcd.setCursor (10,3); //character zero, line 3
   lcd.print("Z1:");
   lcd.setCursor (13,3); //
   lcd.print(z1);   
    }else{
   lcd.setCursor (0,1); //character zero, line 1
   lcd.print("X:");
   lcd.setCursor (2,1); //
   lcd.print(x);  
   /////////////////////
   lcd.setCursor (10,1); //character zero, line 1
   lcd.print("TMP: ");
   lcd.setCursor (15,1); //
   lcd.print(x1);       
   
   lcd.setCursor (0,2); //character zero, line 2
   lcd.print("Y:");
   lcd.setCursor (2,2); //
   lcd.print(y); 
   

   lcd.setCursor (0,3); //character zero, line 3
   lcd.print("Z:");
   lcd.setCursor (2,3); //
   lcd.print(z);   

  
    }
 
}

Resursi i reference

Eksterno
Get the library from GitHub
github.com
Eksterno
Manufacturer website
invensense.com
Interno
Watch the MPU6050 introduction video and code

Datoteke📁

Arduino biblioteke (zip)

Arduino library for MPU9250
robojax-MPU9250-master.zip 3.38 MB

Fritzing datoteka

LCD LCD1602-I2C module with 4 wires
LCD1602-I2C.fzpz 0.01 MB
MPU-6050 Board GY-521
MPU-6050 Board GY-521.fzpz 0.01 MB
LCD2004-I2C
LCD2004-I2C.fzpz 0.02 MB

Ostale datoteke

LCD1602 LiquidCrystal Library
robojax-LCD1602_LiquidCrystal.zip
MPU6050_tockn-master
Arduino library for the MPU6050 accelerometer and gyroscope module. Provides functions to read acceleration, gyro, and temperature data, with calibration and angle calculation. Designed for easy integration into motion-sensing projects.

robojax-MPU6050_tockn-master.zip