Arduino Nano dan Visuino: Konversi Akselerasi ke Sudut Dari Akselerometer dan Giroskop Sensor MPU6050 I2C: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Beberapa waktu yang lalu saya memposting tutorial tentang bagaimana Anda dapat menghubungkan MPU9250 Accelerometer, Gyroscope, dan Sensor Kompas ke Arduino Nano dan memprogramnya dengan Visuino untuk mengirim data paket dan menampilkannya pada Scope dan Instrumen Visual.

Akselerometer mengirimkan gaya percepatan X, Y, dan Z. Namun seringkali kita perlu mengubah gaya menjadi sudut 3D X, Y, Z untuk menentukan Orientasi 3D sensor. Cukup sedikit orang yang meminta tutorial seperti itu, dan akhirnya saya menemukan waktu untuk membuatnya.

Beberapa orang juga bertanya bagaimana Anda dapat menghubungkan dan menggunakan Sensor Akselerometer dan Giroskop MPU6050, jadi saya memutuskan untuk menggunakan modul ini untuk tutorial daripada MPU9250 yang lebih rumit dan mahal.

Dalam Tutorial ini, saya akan menunjukkan kepada Anda betapa mudahnya menghubungkan Sensor Akselerometer dan Giroskop MPU6050 ke Arduino Nano, dan memprogramnya dengan Visuino untuk mengubah Akselerasi menjadi Sudut 3D X, Y, Z.

Langkah 1: Komponen

1. Satu papan Arduino yang kompatibel (saya menggunakan Arduino Nano, karena saya punya satu, tetapi yang lain akan baik-baik saja)
2. Satu Modul Sensor Akselerasi Giroskop MPU6050
3. 4 kabel jumper Wanita-Wanita

Langkah 2: Hubungkan Accelerometer dan Giroskop MPU6050 ke Arduino

1. Hubungkan 5V VCC Power (Kabel Merah), Ground (Kabel Hitam), SCL (Kabel Kuning), dan SDA (Kabel Hijau) ke Modul MPU6050 (Gambar 1)
2. Hubungkan ujung lain dari kabel Ground (Kabel Hitam) ke pin Ground dari papan Arduino Nano (Gambar 2)
3. Hubungkan ujung lainnya dari kabel Power VCC 5V (Kabel Merah) ke pin power 5V pada board Arduino Nano (Gambar 2)
4. Hubungkan ujung lain dari kabel SDA (Kabel Hijau) ke SDA/Analog pin 4 board Arduino Nano (Gambar 3)
5. Hubungkan ujung lain dari kabel SCL (Kabel Kuning) ke SCL/Analog pin 5 board Arduino Nano (Gambar 3)
6. Gambar 4 menunjukkan di mana Ground, 5V Power, SDA/Analog pin 4, dan SCL/Analog pin 5, pin Arduino Nano

Langkah 3: Mulai Visuino, dan Pilih Jenis Papan Arduino

Untuk mulai memprogram Arduino, Anda harus menginstal Arduino IDE dari sini:

Pastikan Anda menginstal 1.6.7 atau lebih tinggi, jika tidak, Instruksi ini tidak akan berfungsi!

Visuino: https://www.visuino.com juga perlu diinstal.

1. Mulai Visuino seperti yang ditunjukkan pada gambar pertama
2. Klik tombol "Tools" pada komponen Arduino (Gambar 1) di Visuino
3. Saat dialog muncul, pilih Arduino Nano seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2

Langkah 4: Di Visuino: Tambahkan dan Hubungkan MPU9650 dan Akselerasi ke Komponen Sudut

Pertama kita perlu menambahkan komponen untuk mengontrol Sensor MPU6050, dan untuk mengubah Akselerasi X, Y, Z menjadi Sudut 3D X, Y, Z:

1. Ketik "6050" pada kotak Filter pada Component Toolbox lalu pilih komponen "Accelerometer Gyroscope MPU6000/MPU6050 I2C" (Gambar 1), dan letakkan di area desain (Gambar 2)
2. Ketik "angle" di kotak Filter dari Component Toolbox lalu pilih komponen "Acceleration To Angle" (Gambar 2), dan letakkan di area desain (Gambar 3)
3. Klik pada kotak "Out" pada kotak "Accelerometer" yang berisi X, Y, X Pin Akselerasi komponen AccelerometerGyroscope1 untuk mulai menghubungkan semua pin Keluar sekaligus (Gambar 3)
4. Gerakkan mouse ke atas pin input "X" dari kotak "In" pada komponen AccelerationToAngle1. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 3)
5. Hubungkan pin "Out" komponen AccelerometerGyroscope1 ke pin "In" saluran I2C komponen Arduino (Gambar 4)

Langkah 5: Di Visuino: Tambahkan Komponen Paket dan Setel Penanda Header

Untuk mengirim semua data saluran melalui port serial dari Arduino, kita dapat menggunakan komponen Paket untuk mengemas saluran bersama-sama, dan menampilkannya dalam Ruang Lingkup dan Pengukur di Visuino:

1. Ketik "paket" di kotak Filter dari Component Toolbox kemudian pilih komponen "Sine Analog Generator" (Gambar 1), dan letakkan di area desain
2. Di Properties perluas properti "Head Marker" (Gambar 2)
3. Di Properties klik tombol "…" (Gambar 2)
4. Pada editor Bytes ketik beberapa angka, seperti contoh 55 55 (Gambar 3)
5. Klik tombol OK untuk mengonfirmasi dan menutup editor

Langkah 6: Di Visuino: Tambahkan 3 Elemen Analog Biner ke Komponen Paket dan Hubungkan Mereka

1. Klik tombol "Tools" pada komponen Packet1 (Gambar 1)
2. Di editor "Elements" pilih elemen "Binary Analog", lalu klik tombol "+" 3 kali (Gambar 2) untuk menambahkan 3 elemen Analog (Gambar 3)
3. Klik pada kotak "Out" pada Kotak "Accelerometer" yang berisi pin komponen AccelerationToAngle1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 4)
4. Gerakkan mouse ke atas pin "In" dari elemen "Elements. Analog(Binary)1" dari komponen Packet1. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 4)
5. Hubungkan pin output "Out" komponen Packet1 ke pin input "In" saluran "Serial[0]" komponen "Arduino" (Gambar 5)

Langkah 7: Buat, Kompilasi, dan Unggah Kode Arduino

1. Di Visuino, Tekan F9 atau klik tombol yang ditunjukkan pada Gambar 1 untuk menghasilkan kode Arduino, dan buka Arduino IDE
2. Pada Arduino IDE, klik tombol Unggah, untuk mengkompilasi dan mengunggah kode (Gambar 2)

Langkah 8: Dan Mainkan…

Anda dapat melihat Akselerometer MPU6050 yang terhubung dan berjalan, dan Sensor Giroskop pada Gambar 1.

1. Di Visuino pilih Serial Port, lalu klik kotak drop down "Format:", dan pilih Packet1 (Gambar 2)
2. Klik tombol "Connect" (Gambar 2)
3. Jika Anda memilih tab "Cakupan", Anda akan melihat Lingkup merencanakan Sudut X, Y, Z dari waktu ke waktu (Gambar 3)
4. Jika Anda memilih tab "Instruments", Anda akan melihat Pengukur menunjukkan informasi yang sama (Gambar 4)

Anda dapat melihat sensor beraksi di Video.

Selamat! Anda telah membuat proyek Visuino yang mengonversi Akselerasi ke Sudut dari Akselerometer MPU6050, dan Sensor Giroskop.

Pada Gambar 5 Anda dapat melihat diagram Visuino lengkap.

Juga terlampir adalah proyek Visuino, yang saya buat untuk Instructable ini. Anda dapat mengunduh dan membukanya di Visuino: