Arduino Nano: Sensor Accelerometer Giroskop Kompas MPU9250 I2C Dengan Visuino: 11 Langkah

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

MPU9250 adalah salah satu sensor gabungan Accelerometer, Giroskop, dan Kompas tercanggih yang tersedia saat ini. Mereka memiliki banyak fitur canggih, termasuk penyaringan lolos rendah, deteksi gerakan, dan bahkan prosesor khusus yang dapat diprogram. Namun, memiliki hampir 130 register, dengan banyak pengaturan, mereka juga sangat sulit untuk dikerjakan dari kode.

Beberapa minggu yang lalu GearBest cukup baik untuk menyumbangkan modul MPU9250 untuk mensponsori penambahan dukungan di Visuino. Butuh 2 minggu kerja keras, tetapi pada akhirnya saya tidak hanya menerapkan dukungan untuk MPU9250, tetapi saya juga menambahkan konverter Percepatan Ke Sudut, Pelengkap (urutan Pertama dan Kedua), dan filter Kalman yang dapat digunakan dengannya untuk meningkatkan presisi.

Ini adalah Instruksi pertama pada dukungan MPU9250 baru di Visuino, dan ini menunjukkan betapa mudahnya menggunakannya dengan Visuino. Dalam Instruksi berikut saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana Anda dapat menggunakan konverter Percepatan Ke Sudut, filter Pelengkap dan Kalman dan mendapatkan hasil yang sangat baik dari modul sensor Anda.

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 MPU9250 (dalam kasus saya disumbangkan dengan murah hati oleh GearBest)
3. 4 kabel jumper Wanita-Wanita

Langkah 2: Hubungkan Kompas Giroskop Akselerometer MPU9250 ke Arduino

1. Hubungkan 5V VCC Power (Kabel Merah), Ground (Kabel Hitam), SDA (Kabel Hijau), dan SCL (Kabel Kuning), ke Modul MPU9250 (Gambar 1)
2. Hubungkan ujung kabel Ground (Kabel Hitam) yang lain ke pin Ground papan Arduino (Gambar 2)
3. Hubungkan ujung lain dari kabel Power 5V VCC (Kabel Merah) ke pin power 5V dari papan Arduino (Gambar 2)
4. Hubungkan ujung lain dari kabel SDA (Kabel Hijau) ke SDA/Analog pin 4 board Arduino Nano (Gambar 2)
5. Hubungkan ujung lain dari kabel SCL (Kabel Kuning) ke SCL/Analog pin 5 board Arduino Nano (Gambar 2)
6. Gambar 3 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 Komponen MPU9250

1. Ketik "mpu" pada kotak Filter pada Component Toolbox kemudian pilih komponen "Accelerometer Gyroscope Compass MPU9250 I2C" (Gambar 1), dan letakkan di area desain (Gambar 2)
2. Hubungkan pin "Out" komponen AccelerometerGyroscopeCompass1 ke pin "In" saluran I2C komponen Arduino (Gambar 3)

Langkah 5: Di Visuino: Tambahkan dan Hubungkan Komponen Paket

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 "pack" di kotak Filter Component Toolbox lalu pilih komponen "Packet" (Gambar 1), dan letakkan di area desain
2. Hubungkan pin output "Out" komponen Packet1 ke pin input "In" saluran "Serial[0]" komponen "Arduino" (Gambar 2)

Langkah 6: Di Visuino: Tambahkan 7 Elemen Analog Biner ke Komponen Paket dan Tentukan Nama Mereka

1. Klik tombol "Tools" pada komponen Packet1 (Gambar 1)
2. Di editor "Elemen" pilih elemen "Analog Biner", lalu klik tombol "+" (Gambar 2) untuk menambahkan elemen Analog
3. Di Object Inspector atur properti "Name" dari Elemen Analog menjadi "Compass(X)" (Gambar 3)
4. Di editor "Elemen" pilih elemen "Analog Biner" di sebelah kanan, lalu klik tombol "+" di sebelah kiri untuk menambahkan elemen Analog lainnya
5. Di Object Inspector atur properti "Name" dari Elemen Analog baru ke "Compass(Y)" (Gambar 4)
6. Di editor "Elemen" pilih elemen "Analog Biner" di sebelah kanan, lalu klik tombol "+" di sebelah kiri untuk menambahkan elemen Analog lainnya
7. Di Object Inspector atur properti "Name" dari Elemen Analog baru ke "Compass(Z)" (Gambar 5)
8. Ulangi langkah yang sama untuk menambahkan 7 elemen Analog Biner lainnya bernama "Accelerometer(X)", "Accelerometer(Y)", "Accelerometer(Z)", "Giroskop(X)", "Giroskop(Y)", "Giroskop(Z)" dan "Termometer" (Gambar 6)

Langkah 7: Di Visuino: Konfigurasikan Visualisasi Elemen Paket untuk Termometer

Visuino secara default dapat menampilkan elemen analog dari komponen paket dalam pengukur. Namun bagus untuk menampilkan suhu di Termometer. Visuino memungkinkan penyesuaian cara elemen analog ditampilkan.

1. Di editor Elemen, pilih elemen Analog terakhir bernama "Termometer" (Gambar 1)
2. Di Object Inspector pilih properti "Instrument" dan klik tombol "Panah Bawah" di sebelah nilainya (Gambar 1)
3. Dari kotak Drop Down pilih "Termometer" (Gambar 2)
4. Di Object Inspector perluas properti "Instrument", lalu sub-properti "Scale" (Gambar 3)
5. Di Object Inspector atur nilai sub-properti "Auto" dari "Scale" ke False (Gambar 3) Ini akan menonaktifkan penskalaan otomatis untuk termometer
6. Di Object Inspector atur sub-properti "Max" dari "Scale" ke 100 (Gambar 4) Ini akan mengkonfigurasi termometer untuk memiliki skala dari 0 hingga 100

Langkah 8: Di Visuino: Tentukan Header Paket Unik

Untuk memastikan bahwa Visuino akan menemukan titik awal paket, kita perlu memiliki header yang unik. Komponen Paket menggunakan algoritma khusus untuk memastikan bahwa penanda header tidak muncul dalam data.

1. Pilih komponen Packet1 (Gambar 1)
2. Di Object Inspector, perluas properti "Head Marker" (Gambar 1)
3. Di Object Inspector klik tombol "…" (Gambar 1)
4. Pada editor Bytes ketik beberapa angka, seperti contoh 55 55 (Gambar 2)
5. Klik tombol OK untuk mengonfirmasi dan menutup editor

Langkah 9: Di Visuino: Hubungkan Komponen MPU9250 ke Elemen Komponen Paket

1. Klik pada kotak "Out" yang berisi pin "Compass" komponen AccelerometerGyroscopeCompass1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 1)
2. Gerakkan mouse ke atas pin "In" dari elemen "Elements. Compass(X)" dari komponen Packet1. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 1)
3. Klik pada kotak "Out" yang berisi pin "Accelerometer" komponen AccelerometerGyroscopeCompass1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 2)
4. Gerakkan mouse ke atas pin "In" dari elemen "Elements. Accelerometer(X)" dari komponen Packet1. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 2)
5. Klik pada kotak "Out" yang berisi pin "Gyroscope" komponen AccelerometerGyroscopeCompass1 untuk mulai menghubungkan semua pin Out sekaligus (Gambar 3)
6. Gerakkan mouse ke atas pin "In" dari elemen "Elements. Gyroscope(X)" dari komponen Packet1. Visuino akan secara otomatis menyebarkan kabel sehingga terhubung dengan benar ke pin lainnya (Gambar 3)
7. Hubungkan pin "Out" pada "Thermometer" komponen AccelerometerGyroscopeCompass1 ke pin "In" pada pin input "Elements. Thermometer" komponen Packet1 (Gambar 4)

Langkah 10: Hasilkan, 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 11: Dan Mainkan…

1. Di Visuino pilih ComPort, lalu klik kotak drop-down "Format:", dan pilih Packet1(Gambar 1)
2. Klik tombol "Connect" (Gambar 1)
3. Jika Anda memilih tab "Cakupan", Anda akan melihat Lingkup yang memplot nilai X, Y, Z dari Akselerometer, Giroskop, dan Kompas, serta Suhu dari waktu ke waktu (Gambar 2)
4. Jika Anda memilih tab "Instruments", Anda akan melihat Termometer dan Pengukur menunjukkan informasi yang sama (Gambar 3)

Anda dapat melihat sensor Accelerometer, Giroskop dan Kompas MPU9250 yang terhubung dan berjalan pada Gambar 4.

Selamat! Anda telah membuat proyek pengukuran Akselerometer, Giroskop, dan Kompas MPU9250 di Arduino, dengan Instrumentasi Visual.

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: