使用第三方開源庫驅(qū)動(dòng)MPU6050模塊

你好，我是愛吃魚香ROS的小魚。上一節(jié)我們安裝好了MPU6050的三方庫，這一節(jié)我們嘗試使用該庫將我們板子上的IMU模塊驅(qū)動(dòng)起來。

本教程所使用硬件平臺(tái)為MicroROS學(xué)習(xí)板V1.0.0，可點(diǎn)擊閱讀原文購買及查看詳情

一、MPU6050介紹

首先我們了解下MPU6050模塊，從外觀看，長這個(gè)樣子

MPU6050 為全球首例集成六軸傳感器的運(yùn)動(dòng)處理組件，內(nèi)置了運(yùn)動(dòng)融合引擎，用于手持和桌面的應(yīng)用程序、游戲控制器、體感遙控以及其他消費(fèi)電子設(shè)備。它內(nèi)置一個(gè)三軸 MEMS 陀螺儀、一個(gè)三軸 MEMS 加速度計(jì)、一個(gè)數(shù)字運(yùn)動(dòng)處理引擎（DMP）以及用于第三方的數(shù)字傳感器接口的輔助 I2C 端口（常用于擴(kuò)展磁力計(jì)）。當(dāng)輔助 I2C 端口連接到一個(gè)三軸磁力計(jì)，MPU6050 能提供一個(gè)完整的九軸融合輸出到其主 I2C 端口。

在我們板子上的位置是這里

二、調(diào)用開源庫驅(qū)動(dòng)

新建工程example06_mpu6050

2.1 添加依賴

修改platformio.ini

[env:featheresp32]
platform = espressif32
board = featheresp32
framework = arduino
lib_deps = 
    https://ghproxy.com/https://github.com/rfetick/MPU6050_light.git

2.2 復(fù)制樣例程序

該開源庫作者提供了開源庫的使用方式，將.pio/libdeps/featheresp32/MPU6050_light/examples/GetAllData/GetAllData.ino復(fù)制到main.cpp中。

/* Get all possible data from MPU6050
 * Accelerometer values are given as multiple of the gravity [1g = 9.81 m/s2]
 * Gyro values are given in deg/s
 * Angles are given in degrees
 * Note that X and Y are tilt angles and not pitch/roll.
 *
 * License: MIT
 */

#include "Wire.h"
#include < MPU6050_light.h >

MPU6050 mpu(Wire);

unsigned long timer = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  
  byte status = mpu.begin();
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while(status!=0){ } // stop everything if could not connect to MPU6050
  
  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true,true); // gyro and accelero
  Serial.println("Done!n");
  
}

void loop() {
  mpu.update();

  if(millis() - timer > 1000){ // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));Serial.println(mpu.getTemp());
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));Serial.print(mpu.getAccX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getAccY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getAccZ());
  
    Serial.print(F("GYRO      X: "));Serial.print(mpu.getGyroX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getGyroY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getGyroZ());
  
    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));Serial.print(mpu.getAccAngleX());
    Serial.print("tY: ");Serial.println(mpu.getAccAngleY());
    
    Serial.print(F("ANGLE     X: "));Serial.print(mpu.getAngleX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getAngleY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getAngleZ());
    Serial.println(F("=====================================================n"));
    timer = millis();
  }

}

2.3 修改代碼

1.修改波特率 9600->115200

2.修改IO地址 Wire.begin();->Wire.begin(18, 19);

修改完后代碼，并附上小魚對代碼的注釋講解

#include "Wire.h"          // 導(dǎo)入I2C相關(guān)頭文件
#include < MPU6050_light.h > // 導(dǎo)入MPU6050庫

MPU6050 mpu(Wire); // 新建MPU6050對象mpu

unsigned long timer = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(18, 19); // 初始化I2C，設(shè)置sda引腳為GPIO18,SCL引腳為GPIO19

  byte status = mpu.begin(); // 檢測IMU模塊狀態(tài)
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while (status != 0)
  {
  } // stop everything if could not connect to MPU6050

  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true, true); // gyro and accelero 校準(zhǔn)
  Serial.println("Done!n");
}

void loop()
{
  mpu.update();

  if (millis() - timer > 1000)
  { // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));
    Serial.println(mpu.getTemp()); // 溫度
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));
    Serial.print(mpu.getAccX()); // X軸加速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getAccY()); // Y軸加速度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAccZ()); // Z軸加速度

    Serial.print(F("GYRO      X: "));
    Serial.print(mpu.getGyroX()); // X軸 角速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getGyroY()); // Y軸 角速度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getGyroZ()); // Z軸 角速度

    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));
    Serial.print(mpu.getAccAngleX()); // X軸角加速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.println(mpu.getAccAngleY()); // Y軸角加速度

    Serial.print(F("ANGLE     X: "));
    Serial.print(mpu.getAngleX()); // X角度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getAngleY()); // Y角度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAngleZ()); // Z角度
    Serial.println(F("=====================================================n"));
    timer = millis();
  }
}

三、編譯測試

保存代碼，編譯下載到開發(fā)板。打開串口監(jiān)視器，查看結(jié)果。

結(jié)果

四、總結(jié)

本節(jié)我們通過調(diào)用開源庫實(shí)現(xiàn)了對IMU傳感器的的調(diào)用，如果你對該庫感興趣，可以隨時(shí)到.pio/libdeps/featheresp32/MPU6050_light/src/MPU6050_light.h查看源碼

class MPU6050{
  public:
    // INIT and BASIC FUNCTIONS
 MPU6050(TwoWire &w);
    byte begin(int gyro_config_num=1, int acc_config_num=0);
 ...

  private:
 ...
};

可以看到，這里是通過面向?qū)ο蟮姆绞綄PU6050封裝成了一個(gè)類，我們使用的時(shí)候也是通過實(shí)例化后使用的，所以下一節(jié)我們將學(xué)習(xí)如何在我們的工程里使用面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行封裝。