android获得陀螺仪传感器陀螺仪传感器数据获取

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mob64ca13f83523 2024-06-06 14:14:39

文章标签 android获得陀螺仪传感器单片机嵌入式硬件数据陀螺仪 文章分类 Android 移动开发

一、MPU6050传感器介绍

MPU6050传感器是一个带3轴加速度计，3轴陀螺仪和带I2C接口的温度传感器的集成传感器。

名称	描述
VCC	正极
GND	负极
SCL	I2C时钟线
SDA	I2C数据线
XDA	闲置
XCL	闲置
AD0	地址选择引脚
INT	中断

android获得陀螺仪传感器陀螺仪传感器数据获取_陀螺仪

MPU6050

*通常只需要连接VCC、GND、SCL、SDA引脚。

*设备的I2C地址是0x68。可以通过将AD0引脚接到VCC来更改0x69的地址。

属性：

名称	描述
X轴加速度	X轴上的加速度。acceleration.x (g)
Y轴加速度	Y轴上的加速度。acceleration.y (g)
Z轴加速度	Z轴上的加速度。acceleration.z (g)
X轴旋转值	在X轴上的旋转角度。gyro.x(rad/s)
Y轴旋转值	在Y轴上的旋转角度。gyro.x(rad/s)
Z轴旋转值	在Z轴上的旋转角度。gyro.x(rad/s)
温度	温度测量数据。temperature(degc)

单位：

所有的速度值（x/y/z）都是用重力单位（g），其中1g=9.80665m/s^2。陀螺仪测量角旋转，并返回每秒的读数。

个人理解：

一个物体在无约束情况下有6个自由度，分别是3个沿着（x/y/z）轴平移的自由度，3个在（x/y/z）轴上旋转的自由度。加速度陀螺仪就是测量这6个自由度的传感器。

android获得陀螺仪传感器陀螺仪传感器数据获取_陀螺仪_02

6个自由度，3个旋转和3个平移

二、代码：

这个代码把6个自由度和温度检测到的数据打印在串口监视器上。

// 基本示例：从 Adafruit MPU6050 读取加速度计数据
//在Arduino上使用MPU60506轴加速度陀螺仪传感器要包含3个库，分别是：

#include <Adafruit_MPU6050.h>   // 包含 MPU6050 库文件
#include <Adafruit_Sensor.h>    // 包含 Adafruit 传感器库文件
#include <Wire.h>               // 包含 I2C 通信库文件

//和舵机一样，都需要创建一个对象：

Adafruit_MPU6050 mpu;          // 创建 MPU6050 对象（mpu是创建的对象名，可以用其他的）

//只执行一次的设置
void setup() {
//初始化、检测是否初始话是否成功

  Serial.begin(115200);        // 初始化串口通信，波特率设为 115200
  while (!Serial) delay(10);  // 等待串口初始化完成（对于 Zero、Leonardo 等板子）

  Serial.println("Adafruit MPU6050 测试!");

  // 尝试初始化 MPU6050
  if (!mpu.begin()) {
    Serial.println("未能找到 MPU6050 芯片");
    while (1) delay(10);  // 初始化失败则循环等待
  }

  Serial.println("找到 MPU6050!");


//在setup中有3个参数要设置：分别为加速度计量程、陀螺仪量程和滤波器带宽。

  // 设置加速度计量程为 ±8G
  mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_8_G);//只有这一句是设置加速度计，其他都是显示信息
  Serial.print("加速度计量程设置为: ");
  switch (mpu.getAccelerometerRange()) {
    case MPU6050_RANGE_2_G:
      Serial.println("±2G");
      break;
    case MPU6050_RANGE_4_G:
      Serial.println("±4G");
      break;
    case MPU6050_RANGE_8_G:
      Serial.println("±8G");
      break;
    case MPU6050_RANGE_16_G:
      Serial.println("±16G");
      break;
  }

  // 设置陀螺仪量程为 ±2000°/s
  mpu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_2000_DEG);//只有这一句是设置陀螺仪，其他都是显示信息
  Serial.print("陀螺仪量程设置为: ");
  switch (mpu.getGyroRange()) {
    case MPU6050_RANGE_250_DEG:
      Serial.println("± 250 度/秒");
      break;
    case MPU6050_RANGE_500_DEG:
      Serial.println("± 500 度/秒");
      break;
    case MPU6050_RANGE_1000_DEG:
      Serial.println("± 1000 度/秒");
      break;
    case MPU6050_RANGE_2000_DEG:
      Serial.println("± 2000 度/秒");
      break;
  }

  // 设置滤波器带宽为 21Hz
  mpu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_21_HZ);//只有这一句是设置带宽，其他都是显示信息
  Serial.print("滤波器带宽设置为: ");
  switch (mpu.getFilterBandwidth()) {
    case MPU6050_BAND_260_HZ:
      Serial.println("260 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_184_HZ:
      Serial.println("184 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_94_HZ:
      Serial.println("94 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_44_HZ:
      Serial.println("44 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_21_HZ:
      Serial.println("21 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_10_HZ:
      Serial.println("10 Hz");
      break;
    case MPU6050_BAND_5_HZ:
      Serial.println("5 Hz");
      break;
  }

  Serial.println();
  delay(100);  // 稍作延迟
}

//到这就设置完了，接下来是实时读取数据的代码。

void loop() {
// 获取新的传感器事件数据
  //创建3个sensors_event_t类型的结构体变量，分别命名为a、g、temp
  //定义了用来存储传感器数据的结构体变量。
  sensors_event_t a, g, temp;

  //调用Adafruit_MPU6050类的getEvent()函数，从传感器获取最新的加速度、陀螺仪和温度数据
  //并将这些数据分别存储到对应的变量中。
  mpu.getEvent(&a, &g, &temp);

  // 打印出读数
  Serial.print("加速度 X: ");
  Serial.print(a.acceleration.x);
  Serial.print(", Y: ");
  Serial.print(a.acceleration.y);
  Serial.print(", Z: ");
  Serial.print(a.acceleration.z);
  Serial.println(" m/s^2");

  Serial.print("旋转 X: ");
  Serial.print(g.gyro.x);
  Serial.print(", Y: ");
  Serial.print(g.gyro.y);
  Serial.print(", Z: ");
  Serial.print(g.gyro.z);
  Serial.println(" rad/s");

  Serial.print("温度: ");
  Serial.print(temp.temperature);
  Serial.println(" 度C");

  Serial.println();  // 打印空行
  delay(500);       // 每隔 500ms 读取一次数据
}