Гироскоп arduino. Гироскоп MPU6050 для Arduino: подключение, программирование и анализ данных

Как подключить и запрограммировать гироскоп MPU6050 к Arduino. Что такое акселерометр и гироскоп. Как получать и анализировать данные с MPU6050 на высокой частоте. Как калибровать и смещать показания датчика.

Содержание

Что такое MPU6050 и зачем он нужен

MPU6050 — это недорогой 6-осевой акселерометр и гироскоп, предназначенный для точного отслеживания движения в трехмерном пространстве. Он позволяет измерять ускорение и угловую скорость по трем осям X, Y и Z. Основные области применения MPU6050:

  • Определение ориентации устройств (смартфоны, планшеты)
  • Анализ вибраций в технике
  • Стабилизация камер
  • Отслеживание движений в виртуальной реальности
  • Навигационные системы

MPU6050 имеет следующие ключевые характеристики:

  • 3 16-битных АЦП для оцифровки показаний акселерометра
  • 3 16-битных АЦП для оцифровки показаний гироскопа
  • Диапазон измерения гироскопа: ±250, ±500, ±1000, ±2000°/сек
  • Диапазон измерения акселерометра: ±2g, ±4g, ±8g, ±16g
  • Интерфейс I2C для подключения к микроконтроллеру
  • Напряжение питания: 3.3В
  • Частота опроса: до 8 кГц

Подключение MPU6050 к Arduino

Для подключения MPU6050 к Arduino Uno потребуется следующее оборудование:


  • Arduino Uno
  • Модуль MPU6050
  • Модуль SD-карты
  • SD-карта 16 ГБ
  • Аккумулятор LiPo 3.7В
  • Повышающий преобразователь 3.7В в 5В
  • Соединительные провода

Схема подключения:

  • VCC MPU6050 -> 3.3В Arduino
  • GND MPU6050 -> GND Arduino
  • SCL MPU6050 -> A5 Arduino
  • SDA MPU6050 -> A4 Arduino
  • VCC SD модуля -> 5В от повышающего преобразователя
  • GND SD модуля -> GND Arduino
  • CS SD модуля -> 10 Arduino
  • MOSI SD модуля -> 11 Arduino
  • MISO SD модуля -> 12 Arduino
  • SCK SD модуля -> 13 Arduino

Программирование Arduino для работы с MPU6050

Для получения данных с MPU6050 на высокой частоте (500 Гц) и их сохранения на SD-карту используется специальный скетч Arduino. Основные этапы работы программы:

  1. Инициализация MPU6050 и SD-карты
  2. Ожидание сигнала начала записи (высокий уровень на D3)
  3. Непрерывное считывание показаний акселерометра и гироскопа
  4. Запись данных в буфер в памяти
  5. При заполнении буфера — сброс на SD-карту
  6. При получении сигнала остановки — завершение записи
  7. Конвертация бинарных данных в CSV формат

Для работы с SD-картой используется библиотека SDFat. Она обеспечивает высокую скорость записи данных.


Получение и анализ данных с MPU6050

После записи данных на SD-карту их можно проанализировать с помощью Python. Основные этапы анализа:

  1. Чтение CSV файла с данными
  2. Преобразование временных меток в секунды
  3. Построение графиков ускорений и угловых скоростей
  4. Смещение данных для компенсации начального положения
  5. Калибровка с учетом гравитации

При анализе важно учитывать следующие моменты:

  • Начальное смещение нуля акселерометра
  • Влияние силы тяжести на показания по оси Z
  • Дрейф нуля гироскопа со временем
  • Шумы и вибрации, влияющие на измерения

Калибровка и смещение показаний MPU6050

Для получения точных данных необходимо выполнить калибровку MPU6050:

  1. Измерение начального смещения нуля в неподвижном состоянии
  2. Определение масштабных коэффициентов для каждой оси
  3. Компенсация влияния температуры на показания
  4. Учет неортогональности осей сенсора
  5. Калибровка с использованием прецизионного поворотного стола

Процедура простой калибровки:

  1. Расположить MPU6050 горизонтально
  2. Записать показания акселерометра и гироскопа в течение 10-20 секунд
  3. Вычислить среднее значение для каждой оси
  4. Использовать полученные значения для компенсации смещения нуля

Применение фильтра Калмана для улучшения данных

Фильтр Калмана позволяет объединить данные с акселерометра и гироскопа для получения более точной оценки ориентации. Основные преимущества:


  • Снижение шумов измерений
  • Компенсация дрейфа гироскопа
  • Устранение влияния кратковременных ускорений
  • Оптимальное слияние данных с разных сенсоров

Реализация фильтра Калмана требует знания теории оценивания и матричных вычислений. Для Arduino существуют готовые библиотеки, реализующие фильтр Калмана для MPU6050.

Примеры проектов с использованием MPU6050

MPU6050 можно применять во множестве интересных проектов:

  • Стабилизация камеры для съемки
  • Система контроля осанки
  • Шагомер и трекер активности
  • Управление квадрокоптером
  • Датчик падения для пожилых людей
  • Система виртуальной реальности
  • Измеритель вибраций двигателя

При разработке проектов важно учитывать особенности работы с MPU6050 — необходимость калибровки, чувствительность к вибрациям, ограничения по частоте опроса.

Заключение и перспективы использования MPU6050

MPU6050 является доступным и функциональным датчиком движения, который находит широкое применение в различных проектах. Основные преимущества:

  • Низкая стоимость
  • Компактные размеры
  • Высокая точность измерений
  • Простота подключения по I2C
  • Наличие готовых библиотек

В то же время при работе с MPU6050 необходимо учитывать ряд особенностей:


  • Необходимость калибровки
  • Чувствительность к температуре
  • Дрейф показаний со временем
  • Влияние вибраций на точность

Дальнейшее развитие датчиков движения идет в направлении повышения точности, снижения энергопотребления и интеграции дополнительных функций, таких как Bluetooth или Wi-Fi для беспроводной передачи данных.


Гироскоп ардуино в категории «Контрольно-измерительные приборы»

в Украине, в товарах / по продавцам

  • Акселерометры

  • Наборы и компоненты для самостоятельной сборки электроники

  • Развивающие и обучающие игрушки

  • Запчасти и комплектующие для 3D устройств

  • Микросхемы

  •  Uno R3
  •  Внешние датчики
  •  Звуковой датчик
  •  Ардуино нано
  •  Гироскопический шар

Акселерометр и гироскоп 3х осевой MPU6050 GY521 Arduino

На складе в г. Умань

Доставка по Украине

100 грн

Купить

Интернет-магазин «FreeBuy.in.ua»

Модуль акселерометр + гироскоп MPU-6050 GY-521

На складе

Доставка по Украине

77.90 грн

Купить

Магазин «Солдер»

3-х осьовий гіроскоп, акселерометр MPU-6050

Доставка по Украине

154 грн

Купить

«DiyLab» — інтернет-магазин електронних модулів та компонентів

Акселерометр 3-х осьовий ADXL345

Доставка по Украине

154 грн

Купить

«DiyLab» — інтернет-магазин електронних модулів та компонентів

АКСЕЛЕРОМЕТР И ГИРОСКОП MPU-6050

Доставка по Украине

108. 39 грн

Купить

Интернет магазин «MICRO-TEXHИK»

MPU-6050 GY-521 акселерометр + гироскоп (3х осевой) для Ардуино MPU6050 I2C Module 3 Axis Gyroscope and Accele

Недоступен

75 грн

Смотреть

ФОП Носуль С. А. работает nosul.com.ua

Акселерометр и гироскоп модуль для Ардуино MPU-6050 (GY-521)

Недоступен

89 грн

Смотреть

«SashaMika»

3-осевой гироскоп акселерометр GY-521 MPU-6050 для Arduino

Недоступен

136 грн

Смотреть

ІНТЕРНЕТ-МАГАЗИН «ЗАКУПИСЬ»

Акселерометр и гироскоп MPU-6050 модуль GY-521

Недоступен

42 грн

Смотреть

РадиоВольт — лучшие товары для радиолюбителя

GY-521 Arduino акселерометр гироскоп 3-осевой на MPU-6050

Недоступен

65 грн

Смотреть

Double-Shop

Гироскоп акселерометр GY-521, MPU-6050 Arduino [#4-8]

Недоступен

54 грн

Смотреть

Ardu.prom.ua (наложка НП от 150 грн!)

Акселерометр и гироскоп MPU-6050 модуль GY-521

Недоступен

42 грн

Смотреть

RadioCron — магазин для радиолюбителя

GY-521 MPU-6050 датчик ускорения, 3-осевой гироскоп и трехосевой акселерометр для ARDUINO

Недоступен

84. 40 грн

Смотреть

Інтернет-магазин «Електроніка»

GY-521 Акселерометр и гироскоп MPU-6050 модуль 6DOF

Недоступен

52 грн

Смотреть

Интернет-магазин «3D-CNC.PRO»

Модуль датчик акселерометр и гироскоп для Ардуино GY-9255

Недоступен

241 грн

Смотреть

Ником радио-маркет

Смотрите также

Іграшка ГІРОСКОП

Недоступен

550 грн

Смотреть

Головолом

Акселерометр и гироскоп MPU-6050 модуль GY-521

Недоступен

43 грн

Смотреть

307wat — электроника в каждый дом!

Продавцы

Смотрите также

Гироскопический шар

Звуковой датчик

Внешние датчики

Ардуино нано

Uno R3

Гироскопы юлы волчки

Эспандер кистевой гироскопический

Кистевой тренажер powerball повербол

Arduino Nano

Набор датчиков

Гироскопический тренажер

Power Ball

Ик датчики

Гироскоп ардуино оптом

Популярные категории

Контрольно-измерительные приборы

Радиоизмерительные приборы

Акселерометры

Техника и электроника

Запчасти для техники и электроники

Наборы и компоненты для самостоятельной сборки электроники

Товары для детей

Игрушки

Развивающие и обучающие игрушки

Компьютерная техника и ПО

Комплектующие для компьютерной техники

Микросхемы

3D устройства

Запчасти и комплектующие для 3D устройств

Акселерометр и гироскоп 3х осевой MPU6050 GY521 Arduino

Акселерометр и гироскоп 3х осевой MPU6050 GY521 Arduino

О магазине Условия заказов Оптовикам Дропшиппинг Статус заказа Контакты

  • Личный кабинет
  • 613

    Описание

    Акселерометр и гироскоп MPU-6050 3-х осевой гироскоп + акселерометр. Модуль на микросхеме MPU-6050 это 3-осевой гироскоп и акселерометр на три координаты. На плате модуля размещены все необходимые для ее надежного функционирования, в том числе и подтягивающие резисторы. Обмен данными с контроллером осуществляется по шине I2C. Необходимое напряжение питания для модуля MPU-6050 регулирует встроенный стабиллизатор напряжения 3,3V. Сердцем модуля является микросхема MPU-6050. Можно использовать с любми микропроцессорными системами — MCU/ARM/PIC/AVR/MSP430/PLC/STM32/Arduino.

    Технические характеристики

    • Напряжение питания: 3-5 В
    • Связь: I²C протокол
    • Встроенный 16-битный АЦП интерфейс обмена данных
    • Диапазон измерений гироскопа: ±250/500/1000/2000 °/с
    • Диапазон измерений акселерометра: ±2/4/8/16 g
    • Шаг между контактами: 2.54 мм
    • Размер платы: 2 х 1.6 см

    * в комплекте пара контактов (прямой и изогнутый)

    Дополнительно

    org/PropertyValue»>
    Материал корпусаПластик + металл
    Совместимость
    Windows
    Страна регистрации брендаКитай
    Страна-производитель товараКитай
    ТипАксессуары для Роботов

    Комментарии

    0

    Пока не было комментариев.

    Уважаемые покупатели!

    • Для оформления покупки, регистрироваться на сайте не обязательно. На период войны с россией – предоставляем скидки 10% для покупок на военные нужды.
    • Прием заказов через сайт – круглосуточно, обрабатываем заказы – в рабочее время, отправки – каждый день, кроме воскресенья.
    • Если не можете дозвониться или наши линии заняты, то пишите нам в вайбер или телеграмм чат, кнопка слева внизу экрана, там вы получите ответ на ваш запрос быстрее. 
    • ВНИМАНИЕ! Мы переехали. Найти наш магазин можете по новому адресу: г.Ивано-Франковск, ул.Мазепы, 40А (во дворе напротив клуба Парадайс шоу-бар, вход с улицы Мазепы под арку, фото добавим скоро)