การเชื่อมต่อ Gyroscope Sensor แบบ 3 แกน BMG160 กับ Arduino Nano: 5 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ในโลกปัจจุบัน มากกว่าครึ่งของเยาวชนและเด็กชื่นชอบการเล่นเกม และทุกคนที่ชื่นชอบการเล่นเกม ซึ่งหลงใหลในด้านเทคนิคของเกมทราบถึงความสำคัญของการตรวจจับการเคลื่อนไหวในโดเมนนี้ เรายังรู้สึกทึ่งกับสิ่งเดียวกันนี้ และเพียงแค่นำมันมาวางบนกระดาน เราคิดว่าการทำงานกับเซ็นเซอร์ไจโรสโคปซึ่งสามารถวัดอัตราเชิงมุมของวัตถุใดๆ ก็ได้ ดังนั้น เซ็นเซอร์ที่เราใช้จัดการกับงานนี้คือ BMG160 BMG160 เป็นเซ็นเซอร์ไจโรสโคปแบบดิจิตอล 16 บิต สามแกน ซึ่งสามารถวัดอัตราเชิงมุมในสามขนาดห้องตั้งฉาก

ในบทช่วยสอนนี้ เราจะสาธิตการทำงานของ BMG160 กับ Arduino Nano

ฮาร์ดแวร์ที่คุณต้องการเพื่อการนี้มีดังนี้:

1. BMG160

2. Arduino นาโน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับ Arduino Nano

ขั้นตอนที่ 1: ภาพรวม BMG160:

ก่อนอื่น เราต้องการทำความคุ้นเคยกับคุณสมบัติพื้นฐานของโมดูลเซ็นเซอร์ นั่นคือ BMG160 และโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้งาน

BMG160 นั้นเป็นเซ็นเซอร์ไจโรสโคปแบบดิจิตอล 16 บิต สามแกน ซึ่งสามารถวัดอัตราเชิงมุมได้ มันสามารถคำนวณอัตราเชิงมุมในสามมิติห้องตั้งฉาก แกน x, y- และ z และให้สัญญาณเอาท์พุตที่สอดคล้องกัน สามารถสื่อสารกับบอร์ด Raspberry Pi โดยใช้โปรโตคอลการสื่อสาร I2C โมดูลเฉพาะนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับการใช้งานของผู้บริโภคและเพื่อวัตถุประสงค์ทางอุตสาหกรรม

โปรโตคอลการสื่อสารที่เซ็นเซอร์ทำงานคือ I2C I2C ย่อมาจากวงจรรวม เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่การสื่อสารเกิดขึ้นผ่านสาย SDA (ข้อมูลอนุกรม) และ SCL (นาฬิกาอนุกรม) อนุญาตให้เชื่อมต่ออุปกรณ์หลายเครื่องพร้อมกัน เป็นหนึ่งในโปรโตคอลการสื่อสารที่ง่ายและมีประสิทธิภาพมากที่สุด

ขั้นตอนที่ 2: สิ่งที่คุณต้องการ..!

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. BMG160

2. Arduino นาโน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับ Arduino Nano

ขั้นตอนที่ 3: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และ Arduino ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

BMG160 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า

สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย! ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: รหัส Arduino การวัด Gyroscope 3 แกน:

มาเริ่มกันที่รหัส Arduino กันก่อนเลย

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี Wire.h ไลบรารี "Wire" มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซนเซอร์และบอร์ด Arduino

รหัส Arduino ทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#include // ที่อยู่ BMG160 I2C คือ 0x68(104)

#define แอดเดอร์ 0x68

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C เป็น MASTER

Wire.begin();

// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม ตั้งค่าอัตรารับส่งข้อมูล = 9600

Serial.begin(9600);

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือก Range register

Wire.write(0x0F);

// กำหนดค่าช่วงเต็มช่วง 2000 dps

Wire.write(0x80);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือก Bandwidth register

Wire.write(0x10);

// ตั้งค่าแบนด์วิดท์ = 200 Hz

Wire.write(0x04);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

ล่าช้า (300);

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[6];

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// เลือกลงทะเบียนข้อมูล Gyrometer

Wire.write(0x02);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// ขอข้อมูล 6 ไบต์

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// อ่านข้อมูลขนาด 6 ไบต์

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb

if(Wire.available() == 6)

{

data[0] = Wire.read();

ข้อมูล[1] = Wire.read();

ข้อมูล [2] = Wire.read();

ข้อมูล[3] = Wire.read();

ข้อมูล[4] = Wire.read();

ข้อมูล[5] = Wire.read();

}

ล่าช้า (300);

// แปลงข้อมูล

int xGyro = ((ข้อมูล[1] * 256) + ข้อมูล[0]);

int yGyro = ((ข้อมูล[3] * 256) + ข้อมูล[2]);

int zGyro = ((ข้อมูล[5] * 256) + ข้อมูล[4]);

// ส่งออกข้อมูลไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรม

Serial.print("แกน X ของการหมุน: ");

Serial.println(xGyro); Serial.print("แกน Y ของการหมุน: ");

Serial.println(yGyro); Serial.print("แกน Z ของการหมุน: ");

Serial.println (zGyro);

ล่าช้า (500);

}

ขั้นตอนที่ 5: การใช้งาน:

BMG160 มีแอพพลิเคชั่นมากมายในอุปกรณ์ต่างๆ เช่น โทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์เชื่อมต่อระหว่างเครื่องกับมนุษย์ โมดูลเซ็นเซอร์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตอบสนองความต้องการสำหรับการใช้งานของผู้บริโภค เช่น ระบบป้องกันภาพสั่นไหว (DSC และกล้องโทรศัพท์) เกมและอุปกรณ์ชี้ตำแหน่ง นอกจากนี้ยังใช้ในระบบที่ต้องการการจดจำท่าทางและระบบที่ใช้ในการนำทางภายในอาคาร