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[ESP8266/ESP32] ESP32_C3 连接 MPU6050 获取运动数据

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前段时间,买了一块SEN0142模块,核心就是MPU6050,也就是一个六轴加速度传感器:
SunJuly-202207248200..png

这块板子,只有英文资料:6_DOF_Sensor-MPU6050__SKU_SEN0142_-DF机器人 (dfrobot.com)
DFRobot的中文WiKi上,没有看到相关的资料,商城也没有看到有卖的。

上面的英文资料中,给出的实例是Arduino UNO的:
SunJuly-202207244675..png

我将SEN0142连接到当前使用的ESP32_C3:
SunJuly-202207241237..png

使用上面的例程,发现并不好使。

后来专门找到了Adafruit相关的实例,成功实现了通过I2C获取SEN0142模块的数据。

MPU6050是一种非常流行的空间运动传感器芯片,可以当前的三个加速度分量和三个旋转角速度,在航模、手持设备中,都使用广泛。
SunJuly-202207246213..png
通过MPU6050,我们可以传感器当前在XYZ三个轴上的加速度,以及绕XYZ三个轴的角速度,从而感知传感器在空间运动的状态。
通常该传感器通过I2C设备与开发板相连,获取的数据包含如下的信息:
  • 0x3B,加速度计的X轴分量ACC_X
  • 0x3D,加速度计的Y轴分量ACC_Y
  • 0x3F,加速度计的Z轴分量ACC_Z
  • 0x41,当前温度TEMP
  • 0x43,绕X轴旋转的角速度GYR_X
  • 0x45,绕Y轴旋转的角速度GYR_Y
  • 0x47,绕Z轴旋转的角速度GYR_Z



先将该传感器,按照下图,与ESP32_C3连接起来:
SunJuly-202207245607..png
然后,实际操作读取数据去前,使用了一个小程序,来检测I2C设备:

  1. #include <Wire.h>
  2. void setup() {
  3.   Wire.begin();
  4.   Serial.begin(115200);
  5.   while (!Serial);
  6.   Serial.println("\nI2C Scanner");
  7. }
  8. void loop() {
  9.   int nDevices = 0;
  10.   Serial.println("Scanning...");
  11.   for (byte address = 1; address < 127; ++address) {
  12.     Wire.beginTransmission(address);
  13.     byte error = Wire.endTransmission();
  14.     if (error == 0) {
  15.       Serial.print("I2C device found at address 0x");
  16.       if (address < 16) {
  17.         Serial.print("0");
  18.       }
  19.       Serial.print(address, HEX);
  20.       Serial.println("  !");
  21.       ++nDevices;
  22.     } else if (error == 4) {
  23.       Serial.print("Unknown error at address 0x");
  24.       if (address < 16) {
  25.         Serial.print("0");
  26.       }
  27.       Serial.println(address, HEX);
  28.     }
  29.   }
  30.   if (nDevices == 0) {
  31.     Serial.println("No I2C devices found\n");
  32.   } else {
  33.     Serial.println("done\n");
  34.   }
  35.   delay(5000); // Wait 5 seconds for next scan
  36. }
复制代码
下载该程序后,打开串口监听,会有如下的返回信息:
SunJuly-202207249318..png

其中会列出当前连接的I2C设备的地址,MPU6050默认为0x68。
如果没有找到I2C设备,说明连接没有连好。

在使用完整的读取MPU6050数据的代码:
  1. // Basic demo for accelerometer readings from Adafruit MPU6050
  2. // ESP32 Guide: https://RandomNerdTutorials.com/esp32-mpu-6050-accelerometer-gyroscope-arduino/
  3. // ESP8266 Guide: https://RandomNerdTutorials.com/esp8266-nodemcu-mpu-6050-accelerometer-gyroscope-arduino/
  4. // Arduino Guide: https://RandomNerdTutorials.com/arduino-mpu-6050-accelerometer-gyroscope/
  5. #include <Adafruit_MPU6050.h>
  6. #include <Adafruit_Sensor.h>
  7. #include <Wire.h>
  8. Adafruit_MPU6050 mpu;
  9. void setup(void) {
  10.   Serial.begin(115200);
  11.   while (!Serial)
  12.     delay(10); // will pause Zero, Leonardo, etc until serial console opens
  13.   Serial.println("Adafruit MPU6050 test!");
  14.   // Try to initialize!
  15.   if (!mpu.begin()) {
  16.     Serial.println("Failed to find MPU6050 chip");
  17.     while (1) {
  18.       delay(10);
  19.     }
  20.   }
  21.   Serial.println("MPU6050 Found!");
  22.   mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);
  23.   Serial.print("Accelerometer range set to: ");
  24.   switch (mpu.getAccelerometerRange()) {
  25.   case MPU6050_RANGE_2_G:
  26.     Serial.println("+-2G");
  27.     break;
  28.   case MPU6050_RANGE_4_G:
  29.     Serial.println("+-4G");
  30.     break;
  31.   case MPU6050_RANGE_8_G:
  32.     Serial.println("+-8G");
  33.     break;
  34.   case MPU6050_RANGE_16_G:
  35.     Serial.println("+-16G");
  36.     break;
  37.   }
  38.   mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_500_DEG);
  39.   Serial.print("Gyro range set to: ");
  40.   switch (mpu.getGyroRange()) {
  41.   case MPU6050_RANGE_250_DEG:
  42.     Serial.println("+- 250 deg/s");
  43.     break;
  44.   case MPU6050_RANGE_500_DEG:
  45.     Serial.println("+- 500 deg/s");
  46.     break;
  47.   case MPU6050_RANGE_1000_DEG:
  48.     Serial.println("+- 1000 deg/s");
  49.     break;
  50.   case MPU6050_RANGE_2000_DEG:
  51.     Serial.println("+- 2000 deg/s");
  52.     break;
  53.   }
  54.   mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_5_HZ);
  55.   Serial.print("Filter bandwidth set to: ");
  56.   switch (mpu.getFilterBandwidth()) {
  57.   case MPU6050_BAND_260_HZ:
  58.     Serial.println("260 Hz");
  59.     break;
  60.   case MPU6050_BAND_184_HZ:
  61.     Serial.println("184 Hz");
  62.     break;
  63.   case MPU6050_BAND_94_HZ:
  64.     Serial.println("94 Hz");
  65.     break;
  66.   case MPU6050_BAND_44_HZ:
  67.     Serial.println("44 Hz");
  68.     break;
  69.   case MPU6050_BAND_21_HZ:
  70.     Serial.println("21 Hz");
  71.     break;
  72.   case MPU6050_BAND_10_HZ:
  73.     Serial.println("10 Hz");
  74.     break;
  75.   case MPU6050_BAND_5_HZ:
  76.     Serial.println("5 Hz");
  77.     break;
  78.   }
  79.   Serial.println("");
  80.   delay(100);
  81. }
  82. void loop() {
  83.   /* Get new sensor events with the readings */
  84.   sensors_event_t a, g, temp;
  85.   mpu.getEvent(&a, &g, &temp);
  86.   /* Print out the values */
  87.   Serial.print("Acceleration X: ");
  88.   Serial.print(a.acceleration.x);
  89.   Serial.print(", Y: ");
  90.   Serial.print(a.acceleration.y);
  91.   Serial.print(", Z: ");
  92.   Serial.print(a.acceleration.z);
  93.   Serial.println(" m/s^2");
  94.   Serial.print("Rotation X: ");
  95.   Serial.print(g.gyro.x);
  96.   Serial.print(", Y: ");
  97.   Serial.print(g.gyro.y);
  98.   Serial.print(", Z: ");
  99.   Serial.print(g.gyro.z);
  100.   Serial.println(" rad/s");
  101.   Serial.print("Temperature: ");
  102.   Serial.print(temp.temperature);
  103.   Serial.println(" degC");
  104.   Serial.println("");
  105.   delay(500);
  106. }
复制代码


编译前,需要先安装调用的库:
SunJuly-202207245082..png
点按安装时,会提示安装关联的库,选择一并安装即可。

安装完成,即可编译下载后,打开串口监听工具,移动传感器,可以看到如下的信息:
SunJuly-202207242886..png

如果对着传感器哈气,对应的Temperature值会上升,表示当前温度。
其他的数据:
加速度:Acceleration X: 3.45, Y: 9.25, Z: -0.96 m/s^2
角速度:Rotation X: -0.01, Y: 0.02, Z: -0.00 rad/s


通过以上的数据,再结合一定的算法,就能够用于非空等场合了。

ASH腻  管理员

发表于 2022-7-25 13:53:01

不错子
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