Jak funguje tříosý gyroskopický senzor? Gyroskop na telefonu: co to je a proč je to potřeba? Co je to gyroskop

Je běžné, že každý moderní smartphone je vybaven různými senzory. Například v chytrých telefonech jsou senzory zodpovědné za osvětlení, blízkost, magnetometrii, zrychlení, blízkost, měření vzdálenosti. Kromě toho jsou chytré telefony vybaveny akcelerometry a gyroskopy. O tom druhém budeme hovořit, protože mnozí se zajímají o to, co je gyroskop, který často funguje v tandemu s akcelerometrem, a také jak jej používat?

Je pozoruhodné, že gyroskop vynalezl v polovině 19. století francouzský vědec Leon Foucault. Foucault pomocí gyroskopu, který vynalezl, pozoroval denní rotaci Země. Pokud jde o moderní gyroskopy, používají se nejen k určení rotace těla. Jejich hlavním účelem je určit úhel vychýlení určitého tělesa vzhledem k rovině. Velmi často v chytrých telefonech funguje gyroskop v tandemu s akcelerometrem, díky kterému je možné sledovat a zaznamenávat pohyb a v tomto případě jde o trojrozměrný prostor.

Zajímavostí je, že prvním smartphonem, jehož specifikace zahrnovaly gyroskop, byl Apple gadget iPhone 4. A jelikož Apple velmi často vystupuje jako trendsetter, mnoho výrobců mobilních zařízení se tohoto nápadu chopilo a také začalo své smartphony vybavovat gyroskopem. Abychom byli spravedliví, stojí za zmínku, že použití gyroskopu není jen trendem, když se pochybuje o praktických výhodách. Použití gyroskopu vlastně přineslo pár zcela nových a zajímavých možností. Jak již bylo zmíněno, u smartphonů se většinou používá gyroskop společně s akcelerometrem, díky kterému se zařízení stává citlivějším na změny polohy, to se týká například naklánění, otáčení a dalších i drobných pohybů. Takové vybavení s určitým softwarem může poskytnout ochranu smartphonu při pádu nebo nárazu.

Rentgenový snímek gyroskopu v iPhone 4

Navíc, aby bylo možné plně interagovat s náhlavní soupravou pro virtuální realitu, gyroskop je prostě nenahraditelná věc, protože pomáhá určovat pohyb smartphonu ve všech směrech. Jinými slovy, pro normální interakci s virtuální realitou je nutné přesně určit osobu ve vesmíru, k čemuž je vlastně potřeba gyroskop. A přestože jsou dnes i levná zařízení vybavena akcelerometrem, jeho senzory pro práci s aplikacemi virtuální reality kvůli mnoha chybám a neschopnosti detekovat zatáčky a pohyb v horizontální rovině nestačí. Pro co nejefektivnější ponoření do virtuální reality potřebujete jak akcelerometr, tak gyroskop.

Gyroskop ve smartphonu je ve svém jádru mikroelektromechanický převodník úhlových rychlostí na elektrický signál. Jinými slovy, schopnost gyroskopu zahrnuje výpočet změny úhlu sklonu vzhledem k ose při otáčení smartphonu. Gyroskop patří k tomuto typu mikroelektromechanických systémů (MEMS), ve kterých jsou mechanické i elektronické části. Velikost takového čipu v průměru dosahuje několika milimetrů nebo dokonce méně.

Mezitím jsou moderní mobilní zařízení vybavena gyroskopem hlavně pro zlepšení kvality hry. K hraní závodu nebo jiné hry na chytrém telefonu již nepotřebujete virtuální joysticky. Auto nebo helikoptéru můžete ovládat jednoduchou změnou polohy smartphonu v prostoru – nakloněním doprava nebo doleva, směrem k vám nebo od vás, stejně jako dopředu nebo dozadu, držíte jej vodorovně. Gyroskop může také určit rychlost, jakou se zařízení pohybuje. Například pro ovládání hry můžete využít nejen rotaci smartphonu, ale také rychlost rotace. Díky tomu můžete nejen hrát, ale také přesněji a pohodlněji ovládat svůj smartphone jako celek.

Kromě toho lze gyroskop ve smartphonu použít k určení aktuální polohy na zemi. Pomocí smartphonu vybaveného gyroskopem je vhodné určit směr pohybu. Zejména to lze provést pomocí GPS navigace, kdy lze mapu otáčet požadovaným směrem. To lze provést jednoduchým otočením se smartphonem v rukou požadovaným směrem vzhledem k požadovanému objektu, například obydlené oblasti - mapa se také otočí směrem, který potřebujete. Na našem portálu najdete informativní článek o rozdílu mezi GPS a A-GPS.

Jaký je rozdíl mezi akcelerometrem a gyroskopem?

Mezitím, když jsme zmínili akcelerometr, aniž bychom zacházeli do zbytečných podrobností, krátce si povšimněme, jaký je hlavní rozdíl mezi akcelerometrem a gyroskopem. Pokud se dotkneme hlavních rozdílů mezi akcelerometrem a gyroskopem, stojí za zmínku princip jejich fungování. V případě gyroskopu se počítá úhel sklonu vůči zemi, přičemž ke schopnostem akcelerometru patří i výpočet vlastního zrychlení, rovněž vůči zemi. Jak ukazuje praxe, obě tyto hardwarové komponenty mohou sloužit jak samostatně – i když v některých případech ne dostatečně efektivně – nebo se vzájemně doplňovat. Proto je dnes naprostá většina smartphonů vybavena jak gyroskopem, tak akcelerometrem.

Na závěr stojí za zmínku, že někteří uživatelé dávají přednost deaktivaci gyroskopu na svém smartphonu. To je způsobeno tím, že mnoho programů může reagovat na změny polohy v prostoru s určitým zpožděním. Například při prohlížení obrázků nebo fotografií se může při sebemenší změně polohy těla změnit orientace stránky, což může být znervózňující.

V dnešní době jsou všechny smartphony vybaveny alespoň jedním senzorem a nejčastěji několika. Nejběžnějšími senzory jsou senzory přiblížení, osvětlení a pohybu. Většina smartphonů je vybavena akcelerometrem, který reaguje na pohyb zařízení ve dvou nebo maximálně třech rovinách. Pro plnou interakci s náhlavní soupravou pro virtuální realitu potřebujete gyroskop, který detekuje pohyby v jakémkoli směru.

Gyroskop v chytrém telefonu je mikroelektromechanický převodník úhlových rychlostí na elektrický signál. Jinými slovy, tento snímač vypočítává změnu úhlu sklonu vzhledem k ose při otáčení zařízení.

Gyroskop patří k mikroelektromechanickým systémům (MEMS), které kombinují mechanické a elektronické části. Takové čipy mají velikost v řádu několika milimetrů nebo méně.

Konvenční gyroskop se skládá z inerciálního objektu, který se rychle otáčí kolem své osy. Udržuje tedy svůj směr a posun řízeného objektu se měří změnou polohy závěsů. Takový top se zjevně nevejde do smartphonů, místo toho se používá MEMS.

Přeměna mechanického pohybu na elektrický signál

Nejjednodušší jednoosý gyroskop má dvě pohybující se hmoty pohybující se v opačných směrech (na obrázku znázorněny modře). Jakmile je aplikována vnější úhlová rychlost, na hmotu působí Coriolisova síla, která směřuje kolmo k jejich pohybu (označeno oranžově).

Pod vlivem Coriolisovy síly se hmoty posunou o velikost úměrnou použité rychlosti. Změna polohy hmot mění vzdálenost mezi pohybujícími se elektrodami (rotory) a stacionárními elektrodami (statory), což vede ke změně kapacity kondenzátoru a podle toho i napětí na jeho deskách, a to je elektrický signál. . Právě tyto vícenásobné signály rozpoznává gyroskop MEMS a určuje směr a rychlost pohybu.

Výpočet orientace smartphonu

Mikrokontrolér přijímá informaci o napětí a v tuto chvíli ji převádí na úhlovou rychlost. Velikost úhlové rychlosti lze určit s danou přesností, například až 0,001 stupně za sekundu. Pro určení, o kolik stupňů kolem osy bylo zařízení otočeno, je nutné vynásobit okamžitou rychlost časem mezi dvěma odečty senzoru. Pokud použijeme tříosý gyroskop, dostaneme data o rotacích vůči všem třem osám, tedy můžeme takto určit orientaci smartphonu v prostoru.

Zde stojí za zmínku, že pro získání hodnot úhlů je nutné integrovat původní rovnice, které zahrnují úhlové rychlosti. S každou integrací se chyba zvyšuje. Pokud vypočítáte polohu pouze pomocí gyroskopu, časem se vypočítané hodnoty stanou nesprávnými.

Proto jsou v chytrých telefonech pro přesné určení orientace v prostoru vyžadovány také údaje z akcelerometru. Tento snímač měří lineární zrychlení, ale nereaguje na zatáčení. Oba snímače jsou schopny plně popsat všechny druhy pohybu. Hlavní výhodou gyroskopu oproti akcelerometru je, že reaguje na pohyb v libovolném směru.

Proč potřebujete gyroskop ve smartphonu?

Tomuto senzoru byla věnována zvýšená pozornost v posledních několika letech, kdy se začaly aktivně vyvíjet hry a aplikace pro virtuální realitu. Pro interakci uživatele s virtuální realitou musí program přesně určit polohu osoby v prostoru. V dnešní době mají i ty nejlevnější smartphony akcelerometr, ale jeho hodnoty jsou doprovázeny hlukem a senzor nereaguje na otáčení a pohyby v horizontální rovině. Pro úplné ponoření do virtuální reality proto musí mít chytrý telefon gyroskop a akcelerometr.

Jak zjistit, zda má váš smartphone gyroskop

Charakteristiky smartphonu obvykle udávají, jaké senzory má. Pokud pochybujete o pravdivosti informací, pomohou vám speciální programy. Například Sensor Box pro Android zobrazuje informace o všech vestavěných senzorech. Gyroskop je označen jako Gyroskop. Máme i jiné způsoby

Gyroskop v telefonu se poprvé objevil s uvedením iPhonu 4. Do mobilních zařízení tak byl opět zaveden další hardware. Chytré telefony nyní dokážou nejen určit svou geografickou polohu, orientaci v prostoru a automaticky rozbalit fotografie pro snadné prohlížení. Díky další novince se zařízení naučila také detekovat rotaci (například pokud je uživatel na kancelářské židli, která se může otáčet různými směry). Díky tomu se funkčnost chytrých telefonů ještě rozšířila.

Co je to gyroskop?

Akcelerometr může měřit lineární zrychlení vzhledem k souřadnicovému systému. To se používá k určení orientace telefonu. V důsledku této inovace se v pravý čas objevilo mnoho nových užitečných funkcí. V závislosti na orientaci telefonu se může uživatelské rozhraní (UI) automaticky otáčet v režimu na výšku nebo na šířku. Díky tomu se objevily nové možnosti pro tvorbu mobilních her.

V dnešní době je těžké si představit závodní hru pro smartphone, který nepodporuje akcelerometr. Pokaždé, když bylo potřeba vůz otočit, bylo nutné stisknout konkrétní tlačítko na dotykové obrazovce. Kalibrace akcelerometru posunula herní zážitek na novou úroveň, protože nyní můžeme provádět zatáčky nakláněním mobilního zařízení. Díky této inovaci vzniklo mnoho populárních her.

Proč ale telefon potřebuje gyroskop, když už má akcelerometr? Akcelerometr ve skutečnosti měří pouze lineární zrychlení zařízení, zatímco gyroskop určuje jeho orientaci. Ve skutečnosti dokáže zaznamenat svůj pohyb v prostoru, včetně vertikální a horizontální rotace.

Ti, kteří se zajímají o to, co je gyroskop ve smartphonu, budou mít zájem dozvědět se o jeho praktických aplikacích. Abyste pochopili princip fungování tohoto zařízení, musíte si představit hru Counter-Strike, která byla přenesena na mobilní platformu. V těchto hrách se musíme pohybovat všemi směry. Bez podpory gyroskopu bychom museli přejet po dotykové obrazovce, abychom se mohli pohybovat správným směrem. V důsledku toho by uživatel po nějaké době došel k závěru, že ovládání hry bylo implementováno neúspěšně.

Se zavedením gyroskopu se hra stala zábavnější. Nyní může uživatel jednoduše pohybovat telefonem v prostoru a ovládat hru. Gyroskop zaznamená váš pohyb a chytrý systém pochopí, co chcete dělat. Nyní hráč nemusí používat prsty k ovládání chůze a míření. Místo toho se můžete soustředit na fotografování klepnutím na dotykovou obrazovku.

K ovládání takových her můžete využít akcelerometr a vestavěný kompas, ale v tomto případě velmi trpí přesnost a plynulost. Díky gyroskopu je možné ovládání hry co nejvíce přiblížit herním konzolím a PC. Pokud jde o hardware, mobilní telefony využívají zařízení založená na MEMS (mikroelektromechanické systémy). Níže budou jako příklady považovány oblíbené telefony s gyroskopem.

Apple poprvé představil nový vynález s jeho představením v iPhone 4. Když společnost nainstalovala akcelerometr na svůj telefon první generace, okamžitě si získal celosvětovou slávu. V důsledku toho byl nastaven nový trend a každý výrobce chytrých telefonů toužil implementovat tuto novinku do svých zařízení. Pak se historie opakovala, protože i gyroskop se stal předmětem závisti mezi konkurenty. Uživatelé mobilních zařízení byli potěšeni, když Steve Jobs předvedl schopnosti iPhonu 4. Díky tomu se v obchodě s aplikacemi objevilo mnoho zajímavých her s gyroskopem.

Telefon Nexus S je společným produktem společností Google a Samsung. Stalo se prvním zařízením Android, které obsahovalo gyroskop. S přidáním některých skutečně pokročilých funkcí, jako je NFC, dal telefon vážnou konkurenci iPhonu 4. Podpora rozhraní Gyroscope API byla přidána do Androidu 2.3 Gingerbread, což vývojářům umožnilo vytvářet zajímavé hry a aplikace.

Seznam Android zařízení vybavených touto novinkou se rychle rozšiřoval, díky čemuž její schopnosti mohla ocenit řada uživatelů. Brzy po Nexusu byl gyroskop nainstalován na telefonu LG Optimus 2X. Toto zařízení se navíc proslavilo jako první smartphone na světě s dvoujádrovým procesorem (1 GHz NVIDIA Tegra 2 AP20H Dual Core Processor).

Než začneme uvažovat o gyroskopu a modulu akcelerometru, myslím, že by bylo užitečné stručně pochopit, co to je. Gyroskop je zařízení, které reaguje na změny úhlů orientace ovládaného těla. V klasickém podání se jedná o nějaký druh inerciálního objektu, který se rychle otáčí na závěsech. V důsledku toho si rotující objekt vždy zachová svůj směr a úhel vychýlení může být určen polohou závěsů. Ve skutečnosti jsou elektronické gyroskopy stavěny podle jiného schématu a jsou trochu komplikovanější (nebylo by snadné zatlačit otočný vršek do mikroobvodu). Akcelerometr je zařízení, které měří projekci zdánlivého zrychlení, tedy rozdíl mezi skutečným zrychlením objektu a gravitačním zrychlením. V jednoduchém příkladu takový systém představuje určitou hmotu namontovanou na zavěšení, které má elasticitu (dobrý příklad je pružina). Pokud se tedy takový systém otočí pod určitým úhlem, nebo se vrhne, nebo je vystaven lineárnímu zrychlení, pak pružný závěs bude reagovat na pohyb pod vlivem hmoty a vychýlit se a zrychlení je určeno z této odchylky. Gyroskop tedy reaguje na změny v prostoru bez ohledu na směr pohybu a pomocí akcelerometru dokáže měřit lineární zrychlení objektu, ale i uměle vypočítanou polohu objektu v prostoru. Každé zařízení má své výhody a nevýhody.

Čip MPU6050 obsahuje na palubě jak akcelerometr, tak gyroskop a kromě toho i teplotní senzor. MPU6050 je hlavním prvkem modulu GY-531. Kromě tohoto mikroobvodu obsahuje modulová deska nezbytnou kabeláž MPU6050 včetně pull-up rezistorů pro rozhraní I 2 C a také stabilizátor napětí 3,3 V s nízkým úbytkem napětí (při napájení 3,3 V výstup stabilizátoru bude přesně 3 volty) s filtračními kondenzátory. No a jako bonus má deska SMD LED s omezovacím rezistorem jako indikátor napájecího napětí. Velikost modulové desky GY-521 10 x 20 mm.

Schéma modulu je uvedeno níže (hodnoty se mohou v různých verzích modulu mírně lišit):

Vlastnosti MPU6050:

  • napájecí napětí 2,375 - 3,46 voltů
  • odběr proudu do 4 mA
  • datové rozhraní - I2C
  • maximální rychlost I2C - 400 kHz
  • vstup pro další I2C senzory
  • interní oscilátor na 8 MHz (mimo modul je možné připojit externí quartzový rezonátor na 32,768 kHz nebo 19,2 MHz)

Je třeba poznamenat možnost MPU6050 pracuje v I2C master režimu pro AUX piny, ke kterým můžete připojit další externí senzor (například magnetometr). Upřímně řečeno, nechápu, proč je to vůbec potřeba, pokud je jednodušší připojit další senzory ke společné sběrnici I2C mikrokontroléru.

Vlastnosti MPU6050:

  • tříosý MEMS gyroskop s 16bitovým ADC
  • Tříosý akcelerometr MEMS s 16bitovým ADC
  • Digitální pohybový procesor (DMP)
  • slave I 2 C pro připojení k mikrokontroléru
  • master I 2 C pro připojení přídavného snímače k ​​čipu
  • datové registry senzorů
  • přeruší
  • senzor teploty
  • samočinný test gyroskopu a akcelerometru
  • registr identifikace zařízení

Vzhled modulu GY-521:

Sada obsahuje úhlové a rovné kolíkové spoje. Přímý kolíkový konektor byl připájen.

Naměřená data senzoru lze číst buď z přídržných registrů, nebo pomocí funkcí FIFO. Existuje samostatný registr s názvem Kdo jsem, hodnota zapsaná v tomto registru je trvalá a lze ji pouze číst, lze ji použít jako identifikátor zařízení, hodnota v registru je 104 nebo 0x68. Samostatným výstupem je výstup přerušení, který je konfigurován konfiguračními registry pro určité události.

Senzory gyroskopu a akcelerometru jsou vyrobeny jako MEMS (mikroelektromechanický systém) - vnější vliv na senzor nejprve změní stav mechanické části, poté změna stavu mechanické části vede ke změně signálu elektrické části . Jedním slovem, nejen elektronika, ale i mechanika se shromažďují v jednom pouzdru. V mikroobvodu MPU6050 obsahuje dva MEMS senzory najednou, výrobce tvrdí, že jejich vzájemné ovlivňování je minimalizováno. No není to vůbec špatné za cenu hotového modulu cca 2 eura. Mimochodem, tyto moduly lze zakoupit na obchodních platformách aliexpress nebo ebay.

Pojďme zjistit, jak používat senzory akcelerometru a gyroskopu. Ani se nedotkneme teplotního senzoru - čteme údaje o teplotě, převádíme je na lidské hodnoty a užíváme si. Gyroskop vytváří okamžité hodnoty úhlové rychlosti s rozlišením uvedeným v nastavení, například 2000 stupňů za sekundu. Pokud bliknete mikrokontrolérem a podíváte se na přijatá data, uvidíte pouze nuly. Pokud začnete senzorem otáčet, získáte okamžité hodnoty úhlové rychlosti. Všimněte si, že rychlost dostáváme ve stupních za sekundu, což znamená, že lineární rychlosti neovlivňují tyto hodnoty - hodnoty se změní pouze při otáčení senzoru v prostoru. Poté pomocí těchto dat můžete získat orientaci objektu v prostoru. Chcete-li to provést, musíte získat okamžitou hodnotu úhlové rychlosti a vynásobit ji časovým intervalem mezi dotazováním snímače gyroskopu. Příklad: rozlišení 2000 stupňů za sekundu, interval mezi dotazováním senzoru 0,1 sekundy, okamžitá hodnota rychlosti 300, což znamená 300*0,1=30 - během této doby byla osa gyroskopu otočena o 30 stupňů. Dále je třeba každou výslednou hodnotu přičíst k předchozí. Pokud se osa pohybovala v jednom směru - hodnota je 30 stupňů, pokud v druhém, pak -30, takže když se snímač vrátí do své původní polohy, bude vždy (ideálně) při odchylce od původní polohy 0; při provádění výše uvedených akcí získáme úhel odchylky . Zpracováním úhlů tří os gyroskopu můžete získat orientaci objektu v prostoru.

Při integraci stavu úhlu polohy se tedy integruje i chyba - při delším používání můžete získat zcela nesprávné hodnoty. Proto se gyroskop často používá ve spojení s akcelerometrem, tvořícím v jednoduché verzi alfa-beta filtr nebo doplňkový filtr.

S akcelerometrem je vše jednodušší. Měřením zrychlení tří os snímače můžete získat data jejich transformací pomocí geometrie, ze které lze získat i orientaci objektu v prostoru. Akcelerometr navíc měří lineární zrychlení, to znamená, že orientace objektu může být zkreslena, když se senzor pohybuje v lineárních směrech. Akcelerometr můžete také použít k detekci pohybu objektu nebo jeho kolize. Například detekce pádu předmětu nebo zatlačení na překážku s cílem obejít ji.

Data z akcelerometru jsou vždy poměrně přesná, to znamená, že nula zůstává vždy nulou při jakémkoliv vlivu (nezávisí na čase ani povaze vlivu), nevýhoda však spočívá v tom, že data jsou zašuměná. určitý rozsah dat, tj. Není možné přesně změřit úhel až na desetiny stupně. Ale na základě experimentálních dat je přesnost až na celé stupně celkem stabilní. Nezapomeňte na vliv lineárních zrychlení.

Pokud jste si zakoupili senzor, můžete přejít k prozkoumání vnitřností modulu, konkrétně hlavního prvku - mikroobvodu MPU6050. Informace jsou uloženy v registrech mikroobvodů, kterých je více než 100 (!). A zde se skrývá obrovské úskalí. výrobce se neobtěžoval popsat všechny informace v dokumentaci, ale uvedl pouze informace o nejnutnějších věcech. Ve skutečnosti se ani neví, kolik registrů je dostupných pro čtení nebo zápis nebo obojí. Také na některých registrech prostě nejsou žádné informace, kromě jeho názvu. No, budeme muset experimentálně určit vliv hodnot zapsaných v některých registrech.

Na konci článku si můžete stáhnout zdrojový kód pro příklad použití tohoto modulu. Uvnitř najdete informace o tom, jak číst data senzoru modulu, stejně jako inicializaci zařízení nebo jednoduše první nastavení registrů pro zahájení práce s modulem GY-521.

Rozhraní I 2 C pracuje podle standardního schématu. Adresa čipu může mít dvě hodnoty (bez bitu pro čtení/zápis) v závislosti na stavu pinu AD0 - b1101000, pokud je AD0 připojen k zemi a b1101001, pokud je AD0 je připojen k napájení. V souladu s tím plus bit pro čtení nebo zápis.

Čip obsahuje Digital Motion Processor (DMP), je nutné zpracovat data přijatá z gyroskopu a senzorů akcelerometru. To vše se provádí za účelem zvýšení přesnosti přijímaných dat, protože při zpracování dat na mikrokontroléru může přesnost utrpět snížením rychlosti zpracování. Algoritmy zpracování pohybu by měly podle dokumentace obvykle pracovat na poměrně vysoké frekvenci, typicky 200 Hz.

Co se týče registrů, je jich poměrně velké množství, potřebné informace jsou v mapě registrů na MPU6050, dokument je přílohou článku. Navíc je přiložen zdrojový kód s nastavením těchto registrů.

Pro demonstraci činnosti modulu bylo sestaveno schéma:

Je zde použit mikrokontrolér Atmega8, data se zobrazují na LCD displeji 2004A (4 řádky po 20 znacích). Na obrazovce se zobrazují následující informace, přijaté a převedené z čipu modulu MPU6050: 1. hodnoty ​​na třech osách akcelerometru, 2. hodnoty na třech osách gyroskopu, 3. teplota, 4. úhly vychýlení podle údajů akcelerometru (vypočteno prostředky mikrokontroléru), 5. rotace podél osy Z podle údajů gyroskopu (také počítáním s mikrokontrolérem). V prvním a druhém odstavci jsou data ve své podstatě okamžitá - to znamená, že přesně to, co se čte z registrů úložiště, to znamená, že pro gyroskop je to rychlost v klidu, všechny hodnoty se budou rovnat nule.

Navíc je zde 6 LED diod, které svítí v závislosti na poloze senzoru podél osy Y akcelerometru.

Senzorový modul již obsahuje 3,3V stabilizátor, lze jej tedy připojit jak na 5V, tak na 3,3V. Mikrokontrolér je napájen z napětí 3,3 voltu, aby neodpovídal úrovním I 2 C.

Sestavené zařízení na prkénku:

Chcete-li naprogramovat mikrokontrolér, konfigurace bitů pojistek (Atmega8):

Rozsah použití takových senzorů je poměrně široký. Tento modul se často používá ke stabilizaci letu kvadrokoptéry díky kombinovanému použití gyroskopu a akcelerometru. Modul lze navíc využít pro koordinaci různých zařízení – od pouhého pohybového detektoru až po orientační systém pro různé roboty nebo pro ovládání pohybů libovolných zařízení. Oblast takových senzorových zařízení je zcela nová a zajímavá pro studium a aplikaci v amatérské technice.

Na závěr bych chtěl poznamenat, že tento modul je levné a poměrně dobré řešení, pokud potřebujete použít gyroskop a / nebo akcelerometr, velké množství nastavení senzoru vám umožní nakonfigurovat je pro jakékoli zařízení, malá velikost modul vám umožní snadno jej integrovat do většiny obvodů.

Článek obsahuje firmware mikrokontroléru, zdrojový kód, dokumentaci k MPU6050 a video snímače pracujícího v obvodu.

Seznam radioprvků

Označení Typ Označení Množství PoznámkaProdejnaMůj poznámkový blok
MOD1 ModulGU-5211 Na základě MPU6050 Do poznámkového bloku
IC1 MK AVR 8bit

ATmega8

1 Do poznámkového bloku
VR1 Lineární regulátor

L7805AB

1 Do poznámkového bloku
VR2 Lineární regulátor

AMS1117-3.3

1 Do poznámkového bloku
HG1 LCD displej2004A1 Do poznámkového bloku
C1 470 uF1 Do poznámkového bloku
C2, C3, C5 Kondenzátor100 nF3 Do poznámkového bloku
C4 Elektrolytický kondenzátor220 uF1 Do poznámkového bloku
C6 Elektrolytický kondenzátor10 uF1