Kako koristiti GY-521 modul s Arduinom: Kompletan vodič

  • GY-521 kombinuje akcelerometar i žiroskop na istom čipu.
  • Omogućava vam da prilagodite skalu kako biste dobili preciznija mjerenja.
  • Lako se povezuje na Arduino preko I2C interfejsa.
  • Savršen je za projekte dronova, robotike i nosivih uređaja.
Isaac

6 minuta

GY-521 Arduino modul

El GY-521 modul To je komponenta koja se široko koristi u projektima koji uključuju mjerenje kretanja i orijentacije, zahvaljujući činjenici da integriše akcelerometar i žiroskop u jednom uređaju. Ova komponenta je svestrana i može se koristiti u projektima sa razvojnim platformama kao što je Arduino, pružajući važne podatke o ubrzanju u tri ose i ugaonoj brzini.

Ovaj članak će vam pružiti sve informacije koje su vam potrebne za razumijevanje i rad s GY-521, od njegovih tehničkih karakteristika do primjera koda koje možete implementirati s Arduinom. Također ćemo vidjeti kako se ovaj modul može povezati na Arduino i koje vrste podataka se mogu izdvojiti i koristiti u vašim projektima.

Šta je GY-521 i kako radi?

Nije pronađen nijedan proizvod.

GY-521 modul je baziran na MPU-6050 senzoru, čipu koji kombinuje troosni akcelerometar sa troosnim žiroskopom. To znači da GY-521 može mjeriti i ubrzanje i ugaonu brzinu u sve tri ose (X, Y i Z).

Akcelerometar Mjeri ubrzanje u tri smjera, što uključuje i ubrzanje zbog kretanja i ubrzanje uzrokovano gravitacijom. To znači da može otkriti ugao pod kojim je uređaj nagnut u odnosu na Zemlju.

Žiroskop, sa svoje strane, mjeri ugaonu ili brzinu rotacije u tri ose. Na taj način možete saznati koliko se brzo nešto vrti i u kom smjeru.

Tehničke karakteristike GY-521

gy-521 arduino-4

GY-521 se ističe ne samo po integraciji akcelerometra i žiroskopa, već i po nizu tehničkih karakteristika koje ga čine idealnim za projekte robotike, dronove i druge sisteme koji zahtijevaju precizno mjerenje kretanja.

  • Voltaje de operación: Može se napajati i na 3.3V i na 5V, zahvaljujući činjenici da ima regulator napona u samom modulu.
  • I2C konekcija: Ovaj modul komunicira sa Arduinom ili bilo kojom drugom platformom koristeći I2C sabirnicu, što olakšava povezivanje i kontrolu uređaja.
  • Opseg mjerenja akcelerometra: Akcelerometar može mjeriti u podesivom rasponu od ±2g do ±16g, što vam omogućava da prilagodite tačnost prema potrebama projekta.
  • Opseg mjerenja žiroskopa: Kao i akcelerometar, žiroskop takođe ima različite podesive opsege, odnosno ±250, ±500, ±1000 ili ±2000 stepeni u sekundi.

Pored ovih karakteristika, GY-521 ima i Digitalni analogni pretvarač (CAD) 16 bita, što osigurava visoku preciznost u konverziji analognih signala sa senzora u digitalne podatke koje može obraditi vaš Arduino.

Povezivanje GY-521 sa Arduinom

Nije pronađen nijedan proizvod.

Povezivanje GY-521 modula na Arduino je vrlo jednostavno zahvaljujući I2C interfejsu. On I2C autobus Koristi dva pina: jedan za signal podataka (SDA) i drugi za signal takta (SCL).

Za povezivanje GY-521 na ploču Arduino UNO:

  • Povežite pin VCC od modula do 5V pina Arduina.
  • Povežite pin GND od modula do Arduino GND pina.
  • Povežite pin SCL za pin A5 Arduina.
  • Povežite pin prirodni resursi za pin A4 Arduina.

Nakon što povežete GY-521 na Arduino, možete učitati jednostavan primjer koda da biste počeli čitati podatke sa akcelerometra i žiroskopa.

Primjer koda za čitanje podataka sa GY-521 sa Arduinom

U nastavku vam pokazujemo osnovni primjer koda za početak čitanja podataka koji dolaze s akcelerometra i žiroskopa. Biblioteka se koristi žica.h što olakšava komunikaciju sa I2C uređajima kao što je GY-521.

#include 

const int MPU = 0x68; // Dirección I2C del MPU-6050.
int16_t accelerometer_x, accelerometer_y, accelerometer_z;
int16_t gyro_x, gyro_y, gyro_z;
int16_t temperature;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  Wire.beginTransmission(MPU);
  Wire.write(0x6B); // Registro de gestión de energía del MPU6050.
  Wire.write(0); // Coloca a cero para activar el sensor.
  Wire.endTransmission(true);
}

void loop() {
  Wire.beginTransmission(MPU);
  Wire.write(0x3B); // Comienza a leer desde el registro 0x3B (datos de aceleración).
  Wire.endTransmission(false);
  Wire.requestFrom(MPU, 14, true); // Solicita 14 registros del sensor.

  // Leer datos de aceleración:
  accelerometer_x = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  accelerometer_y = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  accelerometer_z = Wire.read() << 8 | Wire.read();

  // Leer datos de giroscopio:
  gyro_x = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  gyro_y = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  gyro_z = Wire.read() << 8 | Wire.read();

  Serial.print("Acc: X="); Serial.print(accelerometer_x);
  Serial.print(" | Y="); Serial.print(accelerometer_y);
  Serial.print(" | Z="); Serial.println(accelerometer_z);
  Serial.print("Gyro: X="); Serial.print(gyro_x);
  Serial.print(" | Y="); Serial.print(gyro_y);
  Serial.print(" | Z="); Serial.println(gyro_z);
  delay(500);
}

Ovaj osnovni kod će pročitati podatke o ubrzanju i rotaciji na sve tri ose i prikazati vrednosti na Arduino serijskom monitoru.

Podešavanje skale i osjetljivosti

GY-521 dozvoljava podesite skalu i osjetljivost i akcelerometra i žiroskopa, što je korisno ako želite da dobijete preciznija mjerenja ili za projekte u kojima očekujete da ćete otkriti naglije pokrete.

Da biste promijenili skalu žiroskopa i akcelerometra, morate izmijeniti specifične registre MPU-6050. Evo kako to učiniti:

  • Skala akcelerometra: Možete podesiti opseg na ±2g, ±4g, ±8g ili ±16g registracijom ACCEL_CONFIG. Ovisno o vrijednosti upisanoj u ovaj registar, dodjeljuje se željeni opseg.
  • Žiroskopska skala: Za žiroskop, opseg se može podesiti između ±250, ±500, ±1000 i ±2000 stepeni u sekundi registracijom GYRO_CONFIG.

Uvođenjem ovih promjena senzor će promijeniti svoju osjetljivost, omogućavajući vam da dobijete preciznije podatke ili otkrijete širi raspon pokreta.

Filtriranje podataka: Dodatni filter

Jedan od izazova pri radu sa senzorima kao što je GY-521 je taj što podaci o ubrzanju i žiroskopu često imaju određeni nivo šuma. Da biste poboljšali kvalitet podataka, možete primijeniti a komplementarni filter koji kombinuje oba senzora kako bi se dobila preciznija procjena orijentacije uređaja.

Komplementarni filter koristi podatke žiroskopa za mjerenje brzih promjena u orijentaciji, dok se podaci akcelerometra koriste za ispravljanje pomaka i postizanje stabilnijeg dugoročnog mjerenja.

GY-521 Aplikacije

Zahvaljujući svojoj sposobnosti mjerenja ubrzanja i kutne brzine, GY-521 se koristi u velikom broju projekata i aplikacija. Neki od najčešćih uključuju:

  • Sistemi upravljanja dronom: Informacije koje daju akcelerometar i žiroskop su ključne za održavanje stabilnosti u letu.
  • robotika: Neki roboti koriste podatke o ubrzanju i rotaciji za kretanje i otkrivanje promjena u svom okruženju.
  • Prijenosni uređaji: Senzori poput GY-521 koriste se u uređajima kao što su fitnes narukvice ili pametni satovi za mjerenje pokreta korisnika.

Ovo je samo nekoliko primjera, ali aplikacije su zaista neograničene kada je u pitanju mjerenje i tumačenje podataka o kretanju i orijentaciji.

Zaključak: Zašto biste trebali odabrati GY-521 za svoje projekte

GY-521, sa svojom integracijom akcelerometra i žiroskopa na jednom čipu, moćan je i svestran alat za bilo koji elektronski projekat. Budući da je kompatibilan sa Arduinom i ima I2C sučelje, zaista ga je lako integrirati u bilo koji sistem. Dodatno, njegova prilagodljivost u osjetljivosti i činjenica da se može implementirati u razne robotike, kontrolu pokreta i više projekata čini ga idealnim izborom za svakog proizvođača ili inženjera u obuci.

Ako tražite pouzdan senzor, jednostavan za korištenje s višestrukim aplikacijama, GY-521 bi definitivno trebao biti na vašoj listi komponenti koje morate imati.


Dodaj kao preferirani izvor na Googleu