攸米板学习八：测试6轴传感器MPU6050

只看该作者 · 2013-11-11 14:44

本帖最后由 quyifei 于 2013-11-11 14:52 编辑

攸米板的介绍请看 https://bbs.21ic.com/icview-560714-1-1.html

对于运动控制方面的应用开发，往往需要对姿态进行动态的实时测量。对于姿态的测量，往往需要6个参数，三个是三个方向的加速度，另外三个是三个轴的转动角速度。 MEMS加速度传感器用于测量加速度，MEMS陀螺仪用于测量角速度。对于要求较高的飞行姿态控制，还需要加入3个参数标明磁场方向，用于对方向的准确测量。

世界上许多的半导体厂商都生产MEMS传感器，参数各不相同，适用于不同的场合。对于广大DIY爱好者，我认为MPU6050是比较适合的一款。它是由美国Invensense公司生产的。为什么说它比较适合呢？从我使用的经验来看，主要有以下几点。

1. 首先面积非常小，只有4mm * 4mm。现在的设备做的都越来越小，小的面积是一个非常大的优势。
2. 灵敏度比较高。 MPU6050是16位的传感器，在检测范围配置成+-2g时，可以检测到0.00006g（4/2的16次方）的加速度，可以感知非常微小的动作。我之前使用过官方的STM32F4 Discovery板，板上的3轴加速度传感器是8位的，对于非常细微的运动是无能为力的（我估计用于汽车上安全气囊的开启判断还是可以的）。
3. 数据打包。 MPU6050的数据接口是I2C，通过配置它可以以100Hz或者400Hz的频率向主处理器发送加速度和角速度的数据。除此以外，它可以通过另一组I2C接口连接其他的传感器，例如压力传感器，磁力传感器，MPU6050会把其他传感器的数据和自己的数据一起打包传到主处理器。这样大大简化了系统设计。硬件方面主处理器只需要消耗一个I2C接口，软件方面只需要管理一个I2C接口，而且一次就可以同时读出各个传感器的值，避免了不同时间读取传感器的值导致的误差。
4. DMP功能。什么是DMP？ Dynamic Motion Processor，是Invensense公司的一个专利。 MPU6050芯片内部有一个大小4K的RAM，该RAM可以上载Invensense官方提供的DMP代码并运行，这样一些运动方面的参数可以计算后传到主处理器，可以显著减少主处理器的负荷并简化软件设计调试。
5. 价格相对便宜。一颗MPU6050在淘宝上十几块一个，MPU5060模块二三十一个。

说了这么多的好处，眼见为实，先看一个视频吧，基于攸米板的MPU6050演示。

代码是基于Invensense官方的DMP演示代码，我移植到了攸米板上。