MPU-6000 və Raspberry Pi istifadə edərək hərəkət izləmə: 4 addım

2025 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2025-01-23 12:54

MPU-6000, 3 Eksenli akselerometr və 3 Eksenli giroskopu olan 6 Eksenli Hərəkət İzləmə Sensorudur. Bu sensor, obyektin 3ölçülü müstəvidə dəqiq mövqeyini və yerini səmərəli izləməyə qadirdir. Ən yüksək dəqiqlikdə mövqe təhlili tələb edən sistemlərdə istifadə edilə bilər.

Bu təlimatda MPU-6000 sensor modulunun moruq pi ilə qarşılıqlı əlaqəsi təsvir edilmişdir. Sürətləndirmə və fırlanma bucağının dəyərlərini oxumaq üçün I2c adapteri olan moruq pi istifadə etdik. Bu I2C adapteri sensor moduluna qoşulmağı daha asan və daha etibarlı edir.

Addım 1: Lazım olan avadanlıq:

Məqsədimizə çatmaq üçün ehtiyacımız olan materiallar aşağıdakı aparat komponentlərindən ibarətdir:

1. MPU-6000

2. Moruq Pi

3. I2C Kabeli

4. Moruq pi üçün I2C Shield

5. Ethernet kabeli

Addım 2: Hardware Bağlantısı:

Avadanlıq bağlama bölməsi əsasən sensor və moruq pi arasında lazım olan tel əlaqələrini izah edir. İstənilən çıxış üçün hər hansı bir sistem üzərində işləyərkən düzgün əlaqələrin təmin edilməsi əsas zərurətdir. Beləliklə, zəruri əlaqələr aşağıdakılardır:

MPU-6000 I2C üzərində işləyəcək. Sensorun hər bir interfeysini necə bağlayacağınızı göstərən nümunə naqillər diaqramı.

Qutudan kənarda, lövhə I2C interfeysi üçün konfiqurasiya olunmuşdur, buna görə də başqa cür agnostiksinizsə bu əlaqəni istifadə etməyi məsləhət görürük.

Lazım olan tək şey dörd teldir! Vcc, Gnd, SCL və SDA pinləri üçün yalnız dörd əlaqə lazımdır və bunlar I2C kabelinin köməyi ilə bağlanır.

Bu əlaqələr yuxarıdakı şəkillərdə göstərilmişdir.

Addım 3: Hərəkət İzləmə Kodu:

Moruq pi istifadə etmənin üstünlüyü, sensoru onunla əlaqələndirmək üçün lövhəni proqramlaşdırmaq istədiyiniz proqramlaşdırma dilinin rahatlığını təmin edir. Bu lövhənin bu üstünlüyündən istifadə edərək burada pythonda proqramlaşdırmasını nümayiş etdiririk. Python, ən asan sintaksisi olan ən asan proqramlaşdırma dillərindən biridir. MPU-6000 üçün python kodu Ditube Mağazası olan GitHub cəmiyyətimizdən yükləyə bilərsiniz.

İstifadəçilərin rahatlığı üçün, kodu da burada izah edirik:

Kodlaşdırmanın ilk addımı olaraq, python vəziyyətində SMBus kitabxanasını yükləməlisiniz, çünki bu kitabxana kodda istifadə olunan funksiyaları dəstəkləyir. Beləliklə, kitabxananı yükləmək üçün aşağıdakı linkə daxil ola bilərsiniz:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

İş kodunu buradan da kopyalaya bilərsiniz:

smbus idxal edin

idxal vaxtı

# I2C avtobusunu alın = smbus. SMBus (1)

# MPU-6000 ünvanı, 0x68 (104)

# Giroskop konfiqurasiya qeydini seçin, 0x1B (27)

# 0x18 (24) Tam miqyaslı diapazon = 2000 dps

bus.write_byte_data (0x68, 0x1B, 0x18)

# MPU-6000 ünvanı, 0x68 (104)

# Accelerometer konfiqurasiya qeydini seçin, 0x1C (28)

# 0x18 (24) Tam miqyaslı sıra = +/- 16g

bus.write_byte_data (0x68, 0x1C, 0x18)

# MPU-6000 ünvanı, 0x68 (104)

# Güc idarəetmə reyestrini seçin1, 0x6B (107)

XGyro istinadlı # 0x01 (01) PLL

bus.write_byte_data (0x68, 0x6B, 0x01)

vaxt.yuxu (0.8)

# MPU-6000 ünvanı, 0x68 (104)

# 0x3B (59), 6 baytdan məlumatları geri oxuyun

# Accelerometer X-Axis MSB, X-Axis LSB, Y-Axis MSB, Y-Axis LSB, Z-Axis MSB, Z-Axis LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x3B, 6)

# Məlumatları çevirin

xAccl = məlumat [0] * 256 + məlumat [1]

əgər xAccl> 32767:

xAccl -= 65536

yAccl = məlumat [2] * 256 + məlumat [3]

yAccl> 32767 olarsa:

yAccl -= 65536

zAccl = məlumat [4] * 256 + məlumat [5]

əgər zAccl> 32767:

zAccl -= 65536

# MPU-6000 ünvanı, 0x68 (104)

# 0x43 (67), 6 baytdan məlumatları geri oxuyun

# Gyrometer X-Axis MSB, X-Axis LSB, Y-Axis MSB, Y-Axis LSB, Z-Axis MSB, Z-Axis LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x68, 0x43, 6)

# Məlumatları çevirin

xGyro = məlumat [0] * 256 + məlumat [1]

əgər xGyro> 32767:

xGyro -= 65536

yGyro = məlumat [2] * 256 + məlumat [3]

yGyro> 32767 olduqda:

yGyro -= 65536

zGyro = məlumat [4] * 256 + məlumat [5]

əgər zGyro> 32767:

zGyro -= 65536

# Ekrana məlumat çıxarın

çap "X Eksenində Sürətləndirmə: %d" %xAccl

çap "Y Eksenində Sürətləndirmə: %d" %yAccl

çap "Z Eksenində Sürətləndirmə: %d" %zAccl

çap "Fırlanma X-Ekseni: %d" %xGyro

çap "Dönmə Y Ekseni: %d" %yGyro

çap "Z-Fırlanma Ekseni: %d" %zGyro

Kod aşağıdakı əmrdən istifadə etməklə yerinə yetirilir:

$> python MPU-6000.py gt; python MPU-6000.py

İstifadəçinin məlumatı üçün sensorun çıxışı yuxarıdakı şəkildə göstərilmişdir.

Addım 4: Tətbiqlər:

MPU-6000, tətbiqini smartfon və planşetlərin hərəkət interfeysində tapan bir hərəkət izləmə sensoru. Smartfonlarda bu sensorlar tətbiqetmələr və telefon idarəçiliyi üçün jest əmrləri, inkişaf etmiş oyun, genişlənmiş reallıq, panoramik fotoşəkil çəkmə və görüntü, piyada və avtomobil naviqasiyası kimi tətbiqlərdə istifadə edilə bilər. MotionTracking texnologiyası, telefonları və planşetləri sağlamlıq və fitness monitorinqindən tutmuş məkan xidmətlərinə qədər tətbiqlərdə istifadə edilə bilən güclü 3D ağıllı cihazlara çevirə bilər.