Mpu 6050 sensor

MPU-6050 Sensor Sinh viên: Phan Đình Tuấn 20205459 Võ Minh Vương 20205518 Giáo viên: PGS.TS Phạm Đức An Introduction •Inertial Measurement Unit (đơn vị đo qn tính - IMU) cảm biến thông dụng việc đo chuyển động vật thể IMU đo nhiều thông số khác vận tốc, hướng, gia tốc, lực, tốc độ góc từ trường tùy thuộc vào số lượng cảm biến IMU Trên IMU có cảm biến sau: •◮ Accelerometer: đo gia tốc chuyển động theo trục XYZ •◮ Gyroscope: đo vận tốc xoay quanh trục XYZ •◮ Magnetometer: đo từ trường theo trục XYZ • ◮ Barometer: đo áp suất khơng khí •Degree of Freedom (DOF) bậc tự Ví dụ IMU gồm cảm biến accel gyro người ta gọi 6-DOF IMU, IMU gồm accel + gyro + mag gọi 9-DOF IMU, Introduction • MPU6050 IMU với sáu bậc tự (6 DoF), bao gồm gia tốc kế trục máy đo tốc độ góc trục Cảm biến thường sử dụng cho việc cân bằng, điều hướng đo góc quay Thơng số kỹ thuật Operating Voltage Accelerometer Range Gyroscope Range Temperature Range Absolute Maximum Acceleration 5V (typical) ±2g, ±4g, ±8g, ±16g ±250°/s, ±500°/s, ±1000°/s, ±2000°/s -40 to +85°C Up to 10,000g Đặc điểm • Kết hợp giá trị gia tốc trục tốc độ góc trục từ MEMS • Điện áp hoạt động: 3-5V • Giao tiếp: Giao thức I2C • Được tích hợp chuyển đổi ADC 16 bit cho độ xác cao • Có sẵn DMP tích hợp giúp tính tốn mạnh mẽ • Có thể sử dụng để giao tiếp với thiết bị I2C khác cảm biến từ trường • Địa I2C cấu hình How Does a MEMS Accelerometer Work? Cảm biến xử lý thay đổi điện dung chuyển thành điện áp đầu tương tự Phạm vi đo cảm biến nằm dải : ±2g, ±4g, ±8g ±16g Khi cảm biến đặt yên mặt phẳng, kết trả trục X, Y 0(g) trục Z là: +1 g How Does a MEMS Gyroscope Work? Roll Pitch Yaw MPU6050 cịn có cảm biến máy đo tốc độ góc tích hợp chip có khả đo tốc độ quay góc bốn khoảng tồn phạm lập trình ±250°/s, ±500°/s, ±1000°/s ±2000°/s MPU6050 trang bị ba chuyển đổi từ tín hiệu analog sang kỹ thuật số 16 bit khác nữa, đồng thời mẫu ba trục quay góc (theo trục X, Y Z) Tốc độ lấy mẫu điều chỉnh từ 3.9 đến 8000 mẫu giây DMP in MPU-6050 MPU6050 có đơn vị xử lý DMP(Digital Motion Processor) riêng biệt tích hợp, giúp giảm tải xử lý cho vi điều khiển cung cấp liệu chuyển động xử lý DMP thực số chức quan trọng MPU6050: • **Sensor Fusion (Hợp cảm biến)**: DMP kết hợp liệu từ cảm biến gia tốc máy đo tốc độ góc để tính tốn hình ảnh xác chuyển động hướng thiết bị vật thể Điều giúp giảm sai số nhiễu liệu, cung cấp thông tin chuyển động ổn định • **Orientation Estimation (Ước tính hướng)**: DMP có khả tính tốn hướng góc quay thiết bị không gian dựa liệu từ cảm biến Điều giúp xác định hướng thiết bị đối tượng cách xác • **Motion Processing (Xử lý chuyển động)**: DMP có khả theo dõi phân tích chuyển động thiết bị vật thể, cung cấp thông tin vận tốc, gia tốc góc quay DMP giúp đơn giản hóa việc lấy liệu tích hợp cảm biến MPU6050 vào ứng dụng điều khiển bay, robotics, thực tế ảo nhiều ứng dụng khác địi hỏi thơng tin chuyển động xác ổn định Pinouts • Pinouts Pin Number Pin Name Description Vcc Cung cấp nguồn cho module, + 3V đến + 5V Thông thường + 5V sử dụng Ground Kết nối với mặt đất hệ thống Đồng hồ nối tiếp (SCL) Được sử dụng để truyền liệu thông qua giao tiếp I2C Dữ liệu nối tiếp (SDA) Có thể sử dụng để giao tiếp mơ-đun I2C khác với MPU6050 Nó tùy chọn Dữ liệu nối tiếp phụ trợ (XDA) Có thể sử dụng để giao tiếp mô-đun I2C khác với MPU6050 Nó tùy chọn Đồng hồ nối tiếp phụ (XCL) Có thể sử dụng để giao tiếp mơ-đun I2C khác với MPU6050 Nó tùy chọn AD0 Nếu nhiều MPU6050 sử dụng MCU, chân sử dụng để thay đổi địa Ngắt (INT) Chân ngắt để liệu có sẵn cho MCU để đọ Connect to Arduino 10