Rozhraní 3osého gyroskopického senzoru BMG160 s částicí: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

V dnešním světě více než polovina mládeže a dětí má ráda hry a všichni, kteří ji mají rádi, fascinováni technickými aspekty hraní her vědí, jak důležité je v této oblasti snímání pohybu. Byli jsme také ohromeni stejnou věcí a jen aby to bylo na deskách, napadlo nás pracovat na gyroskopickém senzoru, který dokáže měřit úhlovou rychlost jakéhokoli objektu. Senzorem, který jsme vzali k řešení tohoto úkolu, je BMG160. BMG160 je 16bitový, digitální, triaxiální gyroskopický senzor, který dokáže měřit úhlovou rychlost ve třech kolmých rozměrech místnosti.

V tomto tutoriálu předvedeme fungování BMG160 s Particle Photon.

Hardware, který budete pro tento účel potřebovat, je následující:

1. BMG160

2. Foton částic

3. Kabel I2C

4. I2C štít pro částicový foton

Krok 1: Přehled BMG160:

Nejprve bychom vás chtěli seznámit se základními funkcemi senzorového modulu BMG160 a komunikačním protokolem, na kterém funguje.

BMG160 je v podstatě 16bitový, digitální, triaxiální gyroskopický senzor, který dokáže měřit úhlové rychlosti. Je schopen vypočítat úhlové rychlosti ve třech kolmých rozměrech místnosti, osách x, y a z, a poskytovat odpovídající výstupní signály. Může komunikovat s deskou Raspberry Pi pomocí komunikačního protokolu I2C. Tento konkrétní modul je navržen tak, aby splňoval požadavky na spotřebitelské aplikace i průmyslové účely.

Komunikační protokol, na kterém senzor funguje, je I2C. I2C je zkratka pro interintegrovaný obvod. Jedná se o komunikační protokol, ve kterém probíhá komunikace prostřednictvím linek SDA (sériová data) a SCL (sériové hodiny). Umožňuje připojení více zařízení současně. Je to jeden z nejjednodušších a nejefektivnějších komunikačních protokolů.

Krok 2: Co potřebujete..

Materiály, které potřebujeme k dosažení našeho cíle, zahrnují následující hardwarové komponenty:

1. BMG160

2. Foton částic

3. Kabel I2C

4. I2C štít pro foton částic

Krok 3: Připojení hardwaru:

Sekce zapojení hardwaru v zásadě vysvětluje zapojení kabelů požadovaná mezi snímačem a částicí. Zajištění správného připojení je základní nutností při práci na jakémkoli systému pro požadovaný výstup. Požadovaná připojení jsou tedy následující:

BMG160 bude fungovat přes I2C. Zde je příklad schématu zapojení, které ukazuje, jak zapojit jednotlivá rozhraní senzoru.

Po vybalení je deska nakonfigurována pro rozhraní I2C, proto doporučujeme tuto přípojku použít, pokud jste jinak agnostik.

Vše, co potřebujete, jsou čtyři dráty! Jsou vyžadována pouze čtyři připojení Vcc, Gnd, SCL a SDA piny a ty jsou spojeny pomocí kabelu I2C.

Tato spojení jsou ukázána na obrázcích výše.

Krok 4: Částice měření 3osého gyroskopu Kód:

Začněme nyní kódem částic.

Při použití senzorového modulu s arduino zahrnujeme knihovnu application.h a spark_wiring_i2c.h. Knihovna „application.h“a spark_wiring_i2c.h obsahuje funkce, které usnadňují komunikaci i2c mezi senzorem a částicem.

Celý kód částic je pro pohodlí uživatele uveden níže:

#zahrnout

#zahrnout

// Adresa BMG160 I2C je 0x68 (104)

#define Addr 0x68

int xGyro = 0, yGyro = 0, zGyro = 0;

neplatné nastavení ()

{

// Nastavit proměnnou

Proměnná částice ("i2cdevice", "BMG160");

Particle.variable ("xGyro", xGyro);

Particle.variable ("yGyro", yGyro);

Particle.variable ("zGyro", zGyro);

// Inicializujte komunikaci I2C jako MASTER

Wire.begin ();

// Inicializace sériové komunikace

Serial.begin (9600);

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte Registr rozsahu

Wire.write (0x0F);

// Konfigurace plného rozsahu 2 000 dps

Wire.write (0x80);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte registr šířky pásma

Wire.write (0x10);

// Nastavit šířku pásma = 200 Hz

Wire.write (0x04);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

zpoždění (300);

}

prázdná smyčka ()

{

nepodepsaná int data [6];

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte datový registr

Wire.write (0x02);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Vyžádejte si 6 bajtů dat

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Přečíst 6 bajtů dat

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb

pokud (Wire.available () == 6)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

data [4] = Wire.read ();

data [5] = Wire.read ();

}

zpoždění (300);

// Převod dat

xGyro = ((data [1] * 256) + data [0]);

if (xGyro> 32767)

{

xGyro -= 65536;

}

yGyro = ((data [3] * 256) + data [2]);

if (yGyro> 32767)

{

yGyro -= 65536;

}

zGyro = ((data [5] * 256) + data [4]);

if (zGyro> 32767)

{

zGyro -= 65536;

}

// Výstup dat na řídicí panel

Particle.publish ("Osa rotace X:", řetězec (xGyro));

Particle.publish ("Osa rotace Y:", řetězec (yGyro));

Particle.publish („Osa Z rotace:“, String (zGyro));

zpoždění (1000);

}

Krok 5: Aplikace:

BMG160 má různorodý počet aplikací v zařízeních, jako jsou mobilní telefony, zařízení rozhraní člověk -stroj. Tento senzorový modul byl navržen tak, aby splňoval požadavky spotřebitelských aplikací, jako je stabilizace obrazu (DSC a fotoaparát-telefon), herní a polohovací zařízení. Používá se také v systémech, které vyžadují rozpoznávání gest, a v systémech používaných ve vnitřní navigaci.