MPU-6050加速度-陀螺儀-溫度傳感器-micropython

MPU-6050加速度-陀螺儀-溫度傳感器-micropython

tags: micropython mpu-6050

實驗目標:

MPU-6050 IMU（慣性測量單元）是一個 3 軸加速度計和 3 軸陀螺儀傳感器。加速度計測量重力加速度，陀螺儀測量旋轉速度。此外，該模塊還測量溫度。該傳感器非常適合確定移動物體的方向。

MPU-6050簡介

MPU-6050 是一個帶有 3 軸加速度計和 3 軸陀螺儀的模組。

陀螺儀-用於測量旋轉速度 (rad/s)，這是角度位置沿 X、Y 和 Z 軸（滾動、俯仰和偏航）隨時間的變化。這使我們能夠確定物體的方向。

加速度計-測量加速度它可以感應重力 (9.8m/s2) 等靜態力或振動或運動等動態力。 

MPU-6050 測量 X、Y 和 Z 軸上的加速度。理想情況下，在靜態物體中，Z 軸上的加速度等於重力，並且在 X 和 Y 軸上應為零。
加速度計-可以使用三角法計算橫滾角和俯仰角。但無法計算偏航。

接線

須匯入的程式庫

新開一個mpu6050.py和main.py放一起,並上傳到ESP32板上

程式碼

import machine

class accel():

    def __init__(self, i2c, addr=0x68):

        self.iic = i2c

        self.addr = addr

        self.iic.start()

        self.iic.writeto(self.addr, bytearray([107, 0]))

        self.iic.stop()

  

    def get_raw_values(self):

        self.iic.start()

        a = self.iic.readfrom_mem(self.addr, 0x3B, 14)

        self.iic.stop()

        return a

  

    def get_ints(self):

        b = self.get_raw_values()

        c = []

        for i in b:

            c.append(i)

        return c

  
    def bytes_toint(self, firstbyte, secondbyte):

        if not firstbyte & 0x80:

            return firstbyte << 8 | secondbyte

        return - (((firstbyte ^ 255) << 8) | (secondbyte ^ 255) + 1)

  

    def get_values(self):

        raw_ints = self.get_raw_values()

        vals = {}

        vals["AcX"] = self.bytes_toint(raw_ints[0], raw_ints[1])

        vals["AcY"] = self.bytes_toint(raw_ints[2], raw_ints[3])

        vals["AcZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[4], raw_ints[5])

        vals["Tmp"] = self.bytes_toint(

            raw_ints[6], raw_ints[7]) / 340.00 + 36.53

        vals["GyX"] = self.bytes_toint(raw_ints[8], raw_ints[9])

        vals["GyY"] = self.bytes_toint(raw_ints[10], raw_ints[11])

        vals["GyZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[12], raw_ints[13])

        return vals  # returned in range of Int16

        # -32768 to 32767

  

    def val_test(self):  # ONLY FOR TESTING! Also, fast reading sometimes crashes IIC

        from time import sleep

        while 1:

            print(self.get_values())

            sleep(0.05)

主程式1

from machine import Pin, I2C

from time import sleep

import mpu6050

  
i2c = I2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21))

mpu = mpu6050.accel(i2c)

while True:

    mpuVal = mpu.get_values()

    print("GX:{:.1f}/ GY:{:.1f}/ GZ:{}".format(mpuVal['GyX'],mpuVal['GyY']\
	,mpuVal['GyX']), mpuVal['GyZ'])

    print("AX:{:.1f}/ AY:{:.1f}/ AZ:{:.1f}".format(mpuVal['AcX'],\
	mpuVal['AcY'], mpuVal['AcZ']))

    sleep(0.5)

    print("-"*10)

結果

量測數值顯示於OLED

建立ssd1306.py函式庫並上傳到ESP32

主程式2

from machine import Pin, I2C

from time import sleep

import mpu6050

import ssd1306


i2c = I2C(scl=Pin(22), sda=Pin(21))

width=128 #oled高

height=64 #oled寛

oled=ssd1306.SSD1306_I2C(width, height, i2c) #賦予變數給設制好的ssd1306模組,並給予所須參數

oled.fill(0)

mpu = mpu6050.accel(i2c)

while True:

    mpuVal = mpu.get_values()

    print("GX:{:.1f}/ GY:{:.1f}/ GZ:{}".format(mpuVal['GyX'],mpuVal['GyY']\
	,mpuVal['GyX']), mpuVal['GyZ'])

    print("AX:{:.1f}/ AY:{:.1f}/ AZ:{:.1f}".format(mpuVal['AcX'],\
	mpuVal['AcY'], mpuVal['AcZ']))

    oled.text("GX:{:.1f}".format(mpuVal['GyX']), 0, 0, col=1)

    oled.text("GY:{:.1f}".format(mpuVal['GyY']), 0, 10, col=1)

    oled.text("GZ:{:.1f}".format(mpuVal['GyZ']), 0, 20, col=1)

    oled.text("AX:{:.1f}".format(mpuVal['AcX']), 0, 30, col=1)

    oled.text("AY:{:.1f}".format(mpuVal['AcY']), 0, 40, col=1)

    oled.text("AZ:{:.1f}".format(mpuVal['AcZ']), 0, 50, col=1)

    oled.show()

    sleep(0.5)

    oled.fill(0)

    print("-"*10)

結果2