锐单电子商城 , 一站式电子元器件采购平台!
  • 电话:400-990-0325

姿态传感器—MPU6050

时间:2022-10-29 22:30:00 陀螺仪传感器mpu传感器lsb5660传感器复位77z传感器六轴姿态加速度传感器驱动madkt1505e传感器

姿态传感器—MPU6050

  • 简介
  • 寄存器
  • 数字运动处理器 DMP
  • 遇到的问题
        • 1.初始化是水平放置 且 以上电时的方基准(正点原子提供的例程)

简介

在这里插入图片描述

MPU6050是六轴(三轴加速度) 三轴角速度(陀螺仪)传感器

MPU6050含有第二个IIC接口可用于连接外部磁力传感器

MPU6050自带数字运动处理器(DMP)通过主IIC接口,可向CPU提供四元数,CPU欧拉角可以用四元数获得:航向角(yaw) 横滚角(roll) 俯仰角(pitch)

寄存器

1.电源管理寄存器1(0)x6B)


bit7位用于控制复位,设置为1 自动清零硬件。 bit六位用于控制工作模式,1,睡眠模式(低功耗),0,正常工作模式  因此,为了进入正常的工作模式,我们需要清除该位置。 bit三位用于设置温度传感器传感器 0,则使能。  CLKSEL[2:0]选择系统时钟源,选择 001  

2.电源管理寄存器2(0)x6C)

bit7、bit6 : 用于控制低功耗时的唤醒频率  剩下6位 加速度陀螺仪分别控制xyz轴是否进入待机模式 

3.配置寄存器1(0x1A)


配置寄存器 是设置 数字低通滤波器(DLPF)加速度和陀螺仪 带宽,输出频率  bit0、bit1、bit2位 当我们 选择 带宽为 25Hz 的时候 会接近 100 这个时候 输出频率为 1KHz 

4、陀螺仪采样率分频寄存器(0x1A)

采样频率 = 陀螺仪输出频率(配置寄存器)FS:1KHz) /1   SMPLRT_DIV )  SMPLRT_DIV 为 采样频率的一半: 设置采样频率 50hz 则 带宽为 25Hz (带入配置寄存器)  就有公式:50 = 1000/(1 19) 

5.陀螺仪配置寄存器(0x1B)

bit4位、bit3位 0,±250°/S 1,±500°/S 2,±1000°/S 3,±2000°/S 我们通常设置为 3,因为陀螺仪 ADC 为 16 因此得到的灵敏度为:65536/4000=16.4LSB/(°/S) 

6.陀螺仪数据输出寄存器(0x43~0x48)

 输出 X/Y/Z前三轴数据,高字节 

7.加速度配置寄存器(0x1C)

bit4位、bit3位 0, ±2g 1,±4g 2,±8g 3,±16g 我们通常设置为 0,因为加速传感器ADC 也是 16 因此,灵敏度为:65536/4=16384LSB/g。 

8.加速度数据输出寄存器(0x3B~0x40)

 输出 X/Y/Z前三轴数据,高字节 

9.温度数据输出寄存器(0x3B~0x40)

418位,428位

公式

最终温度 = 36.53 + 读寄存器的温度值 / 340

10、FIFO 使能寄存器(0x23)

0 禁止使用FIFO; 1 使能FIFO

加速度传感器 由bit3位 控制

陀螺仪传感器 由bit4位,bit5位,bit6位 分别控制

数字运动处理器 DMP

InvenSense 提供了一个 MPU6050 的嵌入式运动驱动库,结合 MPU6050 的 DMP,可以将我们的原始数据,直接转换成四元数输出

使用 MPU6050 的 DMP 输出的四元数是 q30 格式的,q30 是一个常量:1073741824,即 2 的 30 次方,也就是浮点数放大了 2 的 30 次方倍。在换算成欧拉角之前,必须先将其转换为浮点数,除以 2 的 30 次方,然后再进行计算


//四元数转换浮点数,进行计算
q0 = quat[0] / q30; 
q1 = quat[1] / q30;
q2 = quat[2] / q30;
q3 = quat[3] / q30; 

//输出的数据是 弧度 格式。转换为角度57.3 
//计算得到俯仰角/横滚角/航向角
pitch = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; //俯仰角
roll = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; //横滚角
yaw = atan2(2*(q1*q2 + q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3; //航向角

遇到的问题

1、初始化是要水平放置 且 按照上电时的方位为基准(正点原子提供的例程)

我不可能每次都需要手放平然后再开机。

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造电子元器件IC百科大全!

相关文章