Sensor de giroscopi Lcd + acceleració de pedra: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest document us ensenyarà a utilitzar un sensor de giroscopi acceleròmetre STM32 MCU + MPU6050 + visualització del port sèrie STONE STVC070WT per a una DEMO.

STVC070WT és la visualització en sèrie de la nostra empresa, el seu desenvolupament és senzill, fàcil d'utilitzar, podeu anar al lloc web de la nostra empresa per veure totes les diferències de visualització:

Pas 1: EINA DE PEDRA

Val a dir que la nostra pantalla admet la comunicació del port sèrie. Alguns models admeten TTL / RS232 / RS485, però alguns només admeten RS232. Si el port sèrie de la vostra MCU és el nivell lògic TTL, heu d'afegir un MAX3232 per a la conversió de nivell. Si voleu saber quina pantalla admet TTL i quina admet TTL i RS232, podeu consultar-la al nostre lloc web:

www.stoneitech.com/product/industrial-type

Podem veure que les pantalles "de tipus industrial" i "de tipus avançat" generalment només admeten RS232 o RS485, i només les pantalles de "tipus civil" poden admetre TTL / RS232 / RS485. Si trieu el "tipus avançat" o el "tipus industrial", però el vostre SCM només admet TTL, i heu de fer la conversió següent:

Es pot veure o descarregar altra informació rellevant al lloc web oficial:

Tres passos per al desenvolupament de la pantalla de visualització STONE:

Dissenyeu la lògica de visualització i la lògica de botons amb el programari STONE TOOL i descarregueu el fitxer de disseny al mòdul de visualització. L’MCU es comunica amb el mòdul de visualització STONE a través d’un port sèrie.

Amb les dades obtingudes al pas 2, la MCU fa altres accions.

Pas 2: Introducció del projecte

Introducció del projecte

El que us mostraré avui és una demostració de gravetat, giroscopi, angle d'Euler, les funcions són les següents:

• Tres quadres de text mostren valors d'acceleració
• Tres quadres de text mostren els valors del giroscopi
• Tres quadres de text mostren els valors de l'angle d'Euler
• Un quadre de text mostra l'hora actualitzada d'actualització
• Dos botons ajusten el temps d’actualització

En primer lloc, hem d’utilitzar Photoshop per dissenyar dues interfícies d’interfície d’usuari i els resultats del disseny són els següents:

La primera imatge és la imatge de la pantalla principal i la segona imatge és l’efecte botó. A continuació, obrim "TOOL2019" i dissenyem els efectes a la TOOL:

S'utilitzen dos components principals:

Unitat de visualització numèrica

Botó incremental

Després del disseny, es pot veure l'efecte de l'operació de simulació a la interfície de simulació:

Pas 3: MPU-6050

El mpu-6050 és el primer xip integrat del món de processament de moviment de 6 eixos. En comparació amb la solució de múltiples components, elimina el problema de la diferència entre el giroscopi combinat i l’eix de temps de l’accelerador i redueix molt l’espai d’embalatge. Quan es connecta al temps del magnetòmetre de tres eixos, el mpu-6050 proporciona una sortida de fusió de moviment de 9 eixos completa als ports I2C o SPI (SPI només està disponible al mpu-6000).

Rang de detecció

El rang de detecció de velocitat angular de mpu-6050 és de ± 250, ± 500, ± 1000 i ± 2000 ° / SEC (DPS), que pot fer un seguiment precís de les accions ràpides i lentes. A més, els usuaris poden programar i controlar el rang de detecció dels acceleradors de ± 2 g, ± 4 g ± 8 g i ± 16 g. Les dades del producte es poden transmetre mitjançant IIC fins a 400 kHz o SPI fins a 20 MHz (l’SPI només està disponible a mpu-6000). La CPU-6050 pot funcionar amb diferents tensions, l’alimentació de tensió de VDD és de 2,5 v ± 5%, 3,0 v ± 5% o 3,3v ± 5%, i la font d'alimentació de la interfície lògica VDDIO és d'1,8v ± 5% (VDD només s'utilitza per a MPU6000). La mida de l’embalatge de l’Mpu-6050 de 4x4x0.9mm (QFN) és revolucionària en la indústria. Altres característiques inclouen sensors de temperatura i oscil·ladors integrats que només varien un ± 1% a l’entorn operatiu. Aplicació

Jocs de detecció mòbil de realitat augmentada, EIS: interfície d’usuari d’estabilització d’imatge electrònica (OIS: Optical Image Stabilization) del navegador de vianants amb gest de “zero-touch”. Smartphone, tauleta, producte portàtil per a jocs, consola de jocs, control remot en 3D, un dispositiu de navegació portàtil, UAV, carro d’equilibri.

Característiques

Sortida digital de matriu de rotació de 6 o 9 eixos, quaternió, dades de càlcul de fusió de forma Euler Angle. Sensor de velocitat angular de 3 eixos (giroscopi) amb 131 LSBs / ° / SEC sensibilitat i un rang de detecció de xarxa total de ± 250, ± 500, ± 1000 i ± 2000 ° / SEC. Es pot controlar mitjançant un programa i el rang de control del programa és de ± 2 g, ± 4 g, ± 8 g i ± 16 g. Traieu la sensibilitat entre l’accelerador i l’eix del giroscopi i reduïu la influència de la configuració i la deriva del sensor. El motor DMP (Digital Motion Processing) redueix la càrrega d’algoritmes complexos de fusió, sincronització de sensors, detecció postural, etc. Sensor de temperatura amb sortida digital i entrada digital Suport de pin de sincronització tecnologia d’estabilització de fase d’ombra electrònica de vídeo i control de programació GPS suport d’interrupcions reconeixement de gestos, sacsejar, apropar i allunyar la imatge, rodar, interrupció de baixada ràpida, interrupció alta g, detecció de moviment zero, detecció tàctil, agitació. La tensió d’alimentació de VDD és de 2,5v ± 5%, 3,0v ± 5% i 3,3v ± 5%. El corrent de funcionament de VDDIO és d’1,8v ± 5%: 5mA; Corrent en espera d'un giroscopi: 5uA; Corrent de funcionament de l’accelerador: 350uA, corrent del mode d’estalvi d’energia de l’accelerador: 20uA @ 10Hz I2C en mode ràpid de fins a 400kHz, o interfície d’amfitrió sèrie SPI de fins a 20MHz generador de freqüència incorporat a un rang complet de temperatura només variació de freqüència de l’1%. Els envasos mínims i prims (4x4x0,9mm QFN) adaptats per a productes portàtils han estat provats per complir les normes RoHS i ambientals. Quant al passador

SCL i SDA es connecten a la interfície IIC de MCU, mitjançant la qual MCU controla MPU6050. També hi ha una interfície IIC, AXCL i XDA, que es pot utilitzar per connectar dispositius esclaus externs, com ara sensors magnètics, per formar un sensor de nou eixos. VLOGIC és el voltatge del port IO i el pin més baix pot arribar 1,8 v. En general, podem utilitzar directament VDD. AD0 és el pin de control d’adreça de la interfície IIC (connectat a MCU), que controla l’ordre més baix de l’adreça IIC. Si GND està connectat, l'adreça IIC de MPU6050 és 0X68 i 0X69 si està connectat VDD. Nota: l'adreça aquí no conté l'ordre més baix de transferència de dades (l'ordre més baix s'utilitza per llegir i escriure). A continuació es mostra el mòdul mpu-6050 que he utilitzat:

Pas 4: microcontrolador STM32

La MCU STM32F103RCT6 té funcions potents. Aquests són els paràmetres bàsics de la MCU:

Sèrie: STM32F10X

Nucli: ARM - COTEX32

Velocitat: 72 MHZ

Interfície de comunicació: CAN, I2C, IrDA, LIN, SPI, UART / USART, USB

Equips perifèrics: DMA, control del motor PWM, PDR, POR, PVD, PWM, sensor de temperatura, WDT

Capacitat d'emmagatzematge del programa: 256 KB

Tipus de memòria del programa: FLASH

Capacitat de memòria RAM: 48K

Voltatge: font d'alimentació (Vcc / Vdd): 2 V ~ 3,6 V

Oscil·lador: intern

Temperatura de funcionament: -40 ° C ~ 85 ° C

Paquet / carcassa: 64 lqfp

En aquest projecte, utilitzaré UART, GPIO, Watch Dog i Timer de STM32F103RCT6. El següent és el registre de desenvolupament de codi per al projecte. STM32 UTILITZA el desenvolupament de programari Keil MDK, sobre el qual heu de ser familiar, de manera que no introduiré el mètode d'instal·lació d'aquest programari. STM32 es pot simular en línia mitjançant j-link o st-link i altres eines de simulació. La imatge següent és la placa de desenvolupament STM32 que he utilitzat:

Afegir controlador de sèrie STM32F103RCT6 té diversos ports sèrie. En aquest projecte, he utilitzat el canal de port sèrie PA9 / PA10, i la velocitat en bauds del port sèrie s’ha establert en 115200.

Poseu-vos en contacte amb nosaltres si necessiteu un codi complet:

www.stoneitech.com/contact Us respondrem en un termini de 12 hores.

Pas 5: controlador MPU-6050

Aquest codi utilitza el mode de comunicació IIC per llegir les dades de MPU6050, i la comunicació IIC utilitza la simulació de programari IIC. Hi ha molts codis relacionats, de manera que no els enganxaré aquí.

Poseu-vos en contacte amb nosaltres si necessiteu un codi complet: https://www.stoneitech.com/contact. Us respondrem en un termini de 12 hores.

Consulteu la imatge següent per veure l'efecte de l'operació:

Per obtenir més informació sobre el projecte, feu clic aquí