Anbindung des 3-Achsen-Gyroskopsensors BMG160 mit Arduino Nano - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

In der heutigen Welt sind mehr als die Hälfte der Jugendlichen und Kinder spielbegeistert und alle, die es mögen, wissen, fasziniert von den technischen Aspekten des Spiels, um die Bedeutung von Motion Sensing in diesem Bereich. Dasselbe hat uns auch erstaunt und nur um es auf die Bretter zu bringen, haben wir uns überlegt, an einem Gyroskopsensor zu arbeiten, der die Winkelgeschwindigkeit jedes Objekts messen kann. Der Sensor, den wir zur Bewältigung der Aufgabe genommen haben, ist also BMG160. BMG160 ist ein digitaler 16-Bit-Triaxial-Gyroskopsensor, der die Winkelgeschwindigkeit in drei senkrechten Raumdimensionen messen kann.

In diesem Tutorial werden wir die Funktionsweise von BMG160 mit Arduino Nano demonstrieren.

Folgende Hardware wird hierfür benötigt:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Arduino Nano

Schritt 1: BMG160 Übersicht:

Zunächst möchten wir Sie mit den grundlegenden Funktionen des Sensormoduls BMG160 und dem Kommunikationsprotokoll, auf dem es arbeitet, vertraut machen.

BMG160 ist im Grunde ein digitaler, dreiachsiger 16-Bit-Gyroskopsensor, der Winkelgeschwindigkeiten messen kann. Es ist in der Lage, Winkelgeschwindigkeiten in drei senkrechten Raumdimensionen, der x-, y- und z-Achse, zu berechnen und die entsprechenden Ausgangssignale bereitzustellen. Es kann mit dem Raspberry Pi Board über das I2C-Kommunikationsprotokoll kommunizieren. Dieses spezielle Modul wurde entwickelt, um Anforderungen für Verbraucheranwendungen sowie für industrielle Zwecke zu erfüllen.

Das Kommunikationsprotokoll, auf dem der Sensor arbeitet, ist I2C. I2C steht für den interintegrierten Schaltkreis. Es ist ein Kommunikationsprotokoll, bei dem die Kommunikation über SDA-(serial data)- und SCL-(serial clock)-Leitungen erfolgt. Es ermöglicht den gleichzeitigen Anschluss mehrerer Geräte. Es ist eines der einfachsten und effizientesten Kommunikationsprotokolle.

Schritt 2: Was Sie brauchen.

Zu den Materialien, die wir zur Erreichung unseres Ziels benötigen, gehören die folgenden Hardwarekomponenten:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Arduino Nano

Schritt 3: Hardwareanschluss:

Der Abschnitt zum Hardwareanschluss erklärt im Wesentlichen die erforderlichen Verdrahtungsverbindungen zwischen dem Sensor und dem Arduino. Die Sicherstellung korrekter Verbindungen ist die Grundvoraussetzung bei der Arbeit an jedem System für die gewünschte Ausgabe. Die erforderlichen Verbindungen sind also wie folgt:

Das BMG160 wird über I2C arbeiten. Hier ist das Beispiel-Verdrahtungsdiagramm, das zeigt, wie jede Schnittstelle des Sensors verdrahtet wird.

Out-of-the-box ist das Board für eine I2C-Schnittstelle konfiguriert, daher empfehlen wir, diesen Anschluss zu verwenden, wenn Sie ansonsten agnostisch sind.

Alles was Sie brauchen sind vier Drähte! Es werden nur vier Anschlüsse benötigt Vcc, Gnd, SCL und SDA Pins und diese werden mit Hilfe von I2C Kabel verbunden.

Diese Verbindungen sind in den obigen Bildern dargestellt.

Schritt 4: 3-Achsen-Gyroskop-Messung Arduino-Code:

Beginnen wir jetzt mit dem Arduino-Code.

Bei der Verwendung des Sensormoduls mit dem arduino binden wir die Wire.h-Bibliothek ein. Die Bibliothek "Wire" enthält die Funktionen, die die i2c-Kommunikation zwischen dem Sensor und dem Arduino-Board erleichtern.

Der gesamte Arduino-Code ist unten für den Benutzer angegeben:

#include// BMG160 I2C-Adresse ist 0x68(104)

#define Addr 0x68

Void-Setup ()

{

// I2C-Kommunikation als MASTER initialisieren

Wire.begin();

// Serielle Kommunikation initialisieren, Baudrate = 9600. einstellen

Serial.begin (9600);

// I2C-Übertragung starten

Wire.beginTransmission(Addr);

// Bereichsregister auswählen

Wire.write (0x0F);

// Konfigurieren Sie den Skalenendwert 2000 dps

Wire.write (0x80);

// I2C-Übertragung stoppen

Wire.endTransmission();

// I2C-Übertragung starten

Wire.beginTransmission(Addr);

// Bandbreitenregister auswählen

Wire.write(0x10);

// Bandbreite einstellen = 200 Hz

Wire.write (0x04);

// I2C-Übertragung stoppen

Wire.endTransmission();

Verzögerung (300);

}

Leere Schleife ()

{

unsignierte int-Daten[6];

// I2C-Übertragung starten

Wire.beginTransmission(Addr);

// Gyrometer-Datenregister auswählen

Wire.write (0x02);

// I2C-Übertragung stoppen

Wire.endTransmission();

// 6 Byte Daten anfordern

Wire.requestFrom(Addr, 6);

// 6 Byte Daten lesen

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

if(Draht.verfügbar() == 6)

{

data[0] = Wire.read();

data[1] = Wire.read();

data[2] = Wire.read();

Daten[3] = Wire.read();

data[4] = Wire.read();

data[5] = Wire.read();

}

Verzögerung (300);

// Konvertieren Sie die Daten

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

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

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

// Daten an den seriellen Monitor ausgeben

Serial.print("X-Rotationsachse:");

Serial.println (xGyro); Serial.print ("Y-Rotationsachse: ");

Serial.println (yGyro); Serial.print ("Z-Rotationsachse:");

Serial.println (zGyro);

Verzögerung (500);

}

Schritt 5: Anwendungen:

BMG160 hat eine Vielzahl von Anwendungen in Geräten wie Mobiltelefonen und Mensch-Maschine-Schnittstellengeräten. Dieses Sensormodul wurde entwickelt, um die Anforderungen für Verbraucheranwendungen wie Bildstabilisierung (DSC und Kamera-Handy), Spiele und Zeigegeräte zu erfüllen. Es wird auch in Systemen verwendet, die eine Gestenerkennung erfordern, und in den Systemen, die in der Indoor-Navigation verwendet werden.