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[!--downpath--]一、简介
根据六轴运动传感的原始数据,估算设备当前状态的加速度、角速率和倾斜角度。本项目的主控芯片是(SDK:SDK17.0.2.),但算法通用,读取原始数据的完整工程来自艾克姆,已上传个人主页。
二、初始化和寄存器配置
通常在唤起之前就会用MCU读一下设备地址以监测设备以及通讯是否正常:
// !< WHO_AM_I register identifies the device. Expected value is 0x68.
#define ADDRESS_WHO_AM_I (0x75U)
bool mpu6050_verify_product_id(void)
{
uint8_t who_am_i;
if (mpu6050_register_read(ADDRESS_WHO_AM_I, &who_am_i, 1))
{
if (who_am_i != MPU6050_WHO_AM_I)
{
return false;
}
else
{
return true;
}
}
else
{
return false;
}
}
上述函数返回true后加速度的五个公式,才可以开始配置寄存器初始化:
#define MPU_PWR_MGMT1_REG 0x6B //电源管理寄存器1
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG 0x19 //采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG 0x1A //配置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG 0x38 //中断使能寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG 0x1B //陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG 0x1C //加速度计配置寄存器
//唤醒MPU6050
(void)mpu6050_register_write(MPU_PWR_MGMT1_REG , 0x00);
//设置采样率(Sample Rate = Gyroscope Output Rate / (1 + SMPLRT_DIV)):1KHz
(void)mpu6050_register_write(MPU_SAMPLE_RATE_REG , 0x07);
//设置低通滤波器,截止频率是1K,带宽是5K
(void)mpu6050_register_write(MPU_CFG_REG , 0x06);
//关闭中断
(void)mpu6050_register_write(MPU_INT_EN_REG, 0x00);
//陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
(void)mpu6050_register_write(MPU_GYRO_CFG_REG , 0x18);
//配置加速度传感器量程 +-2G s,不自检
(void)mpu6050_register_write(MPU_ACCEL_CFG_REG,0x00);
三、加速度、角速率估算公式1.加速度
某个轴的加速度a=Range*G*ACC/32768.其中G是当地重力加速度,ACC是该轴的加速度原始数据,Range是由配置加速度阻值时写入的参数决定的,关系如下:
按照初始化时写入的数据,不自检,=00=0,这儿Range=2:
//配置加速度传感器量程 +-2G s,不自检
(void)mpu6050_register_write(MPU_ACCEL_CFG_REG,0x00);
2.角速率
某个轴的角速率g=Range*Gyro/32768.Gyro是这个轴的角速率原始数据,Range是由配置角速率阻值时写入的参数决定的,关系如下:
按照初始化时写入的数据,不自检,=11=3,这儿Range=2000:
//陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
(void)mpu6050_register_write(MPU_GYRO_CFG_REG , 0x18);
四、倾斜角度公式
倾斜角度根据加速度原始数据估算,公式如下:
#define x 0
#define z 1
Angle[x] = atan2(AccValue.X, AccValue.Y)*180/3.14f;
Angle[z] = atan2(AccValue.Z, AccValue.Y)*180/3.14f;
该公式适用的初始姿态是竖直的,也就是的Y轴竖直向下时是初始状态加速度的五个公式,此时的角度为0。Angle[x]是x轴与竖直平面的倾角度数,Angle[z]是z轴与水平平面的倾角度数。
参考:(16条消息)关于的数据获取、分析与处理的博客-CSDN博客读取