Jos aiot integroida 9 vapausasteen (9-DOF) anturin Arduino-projekteihisi, olet tullut oikeaan paikkaan. Nämä laitteet ovat erittäin hyödyllisiä suuntauksen, kiihtyvyyden ja pyörimisen mittaamiseen kolmiulotteisessa avaruudessa. Tässä artikkelissa aiomme tutkia perusteellisesti kuinka käyttää Adafruit 9-DOF:ia, sen yhteyksiä ja kokoonpanoa Arduinon kanssa.
9-DOF-anturit yhdistävät kolme erityyppistä anturia: kiihtyvyysmittarit, magnetometrit ja gyroskoopit. Tämä tekee niistä välttämättömiä työkaluja suuntausten ja liikkeiden tarkkaan seurantaan. Näiden ohjeiden avulla voit aloittaa Adafruit 9-DOF -anturin käytön Arduinon kanssa nopeasti ja tehokkaasti.
Mikä on 9 vapausasteen (9-DOF) anturi?
Tuotteita ei löytynyt.
9-DOF-anturissa on kolme anturia yhdessä: a kiihtyvyysanturi, joka on magnetometri ja gyroskooppi. Kiihtyvyysanturi mittaa kiihtyvyyttä kolmella akselilla, jolloin se voi havaita suuntauksen suhteessa painovoimaan. Magnetometri havaitsee magneettikentän ja on hyödyllinen magneettisen pohjoisen suunnan määrittämisessä. Lopuksi gyroskooppi mittaa kulmakierron.
Nämä kolme anturia yhdessä tarjoavat a kolmiulotteinen liikkeen havainnointi ja suunta, mikä tekee siitä ihanteellisen sovelluksissa, kuten robotiikassa, droneissa tai puettavissa laitteissa.
9-DOF-anturin yhdistäminen Arduinoon
Kun sinulla on anturi, seuraava vaihe on liittää se Arduino-korttiisi. Jos aiot käyttää I2C-liitäntä, joka on yleisin, Adafruit 9-DOF -anturin oletusarvoinen I2C-osoite on 0x69. Voit kuitenkin myös muuttaa sen arvoksi 0x68 yhdistämällä osoitenastan GND:hen.
Yhteys I2C:n kautta
Liittäminen on helppoa. Käyttämällä STEMMA QT -liitintä tai a juoteton leipälevy, sinun on yksinkertaisesti sovitettava teho- ja datanastat. Jos käytät STEMMA-liitintä, sinun tarvitsee vain liittää se I2C-nastoihin (SCL ja SDA).
Käytä 9-DOF-anturia, jossa on SPI
Jos haluat käyttää SPI-liitäntää, sinun on otettava käyttöön CS-, SCK-, MOSI- ja MISO-nastat yhteyteen sekä määritettävä asetukset koodissa.
Asenna tarvittavat kirjastot Arduinoon
Jotta Adafruit-anturi toimisi oikein Arduinon kanssa, sinun on asennettava useita kirjastoja. Ensimmäinen asia, jonka tarvitset, on Adafruit ICM20X -kirjasto, joka on yhteensopiva ICM20948- ja ICM20649-anturien kanssa. Asenna se avaamalla Kirjastonhallinta Arduino IDE:ssä ja etsi "Adafruit ICM20X".
Tämän lisäksi sinun on myös asennettava Adafruit BusIO -kirjasto ja Adafruit Unified Sensor Library.
Esimerkkikoodi Adafruit 9-DOF -anturille
Kun kaikki on liitetty ja tarvittavat kirjastot asennettu, voit ladata yhden esimerkeistä varmistaaksesi, että kaikki toimii hyvin. Siirry osoitteeseen Tiedosto -> Esimerkit -> Adafruit ICM20X ja valitse anturin kanssa yhteensopiva testi.
Tämä esimerkki tulostaa arvot, kuten lämpötila, sekä akseleiden arvot X, Y ja Z gyroskoopista, kiihtyvyysmittarista ja magnetometristä. Voit tarkistaa tuloksen sarjanäytöltä, joka on asetettu 115200 baudiin.
Perusesimerkki mittauksista ICM20948:lla
#include <Adafruit_ICM20X.h>#include <Adafruit_ICM20948.h>#include <Adafruit_Sensor.h>#include <Wire.h>Kirjastoesimerkeissä olevan koodin avulla voit saada tapahtumat eri antureilta. Edistyneemmissä projekteissa voit kuitenkin muokata sekä kiihtyvyysanturin että gyroskoopin herkkyysalueasetuksia tarpeidesi mukaan.
Kuinka kiertoraportit toimivat BNO085-anturissa
Jos käytät ICM20948-anturien lisäksi 9-DOF-anturia, kuten BNO085, tämän avulla voit luoda kiertoraportit, joka on tärkeä yksityiskohtaisempien tietojen saamiseksi suuntautumisesta monimutkaisissa liikkeissä.
Tärkeä yksityiskohta, joka sinun tulee pitää mielessä, on, että tämä anturi vaatii mikro-ohjaimen suurempi muistikapasiteetti, kuten SAMD21, SAMD51 tai nRF52. Perustason Arduino-levyjen, kuten Unon tai Leonardon, käyttöä ei suositella, koska niissä ei ole tarpeeksi RAM-muistia.
Lisäksi BNO085 käyttää erityistä I2C-toteutusta, jota kaikki järjestelmät eivät tue. Tämä anturi ei esimerkiksi toimi oikein sirujen, kuten esim ESP32 tai I2C-multipleksereillä. Sen toiminta on kuitenkin melko luotettavaa sellaisilla alustoilla kuin RP2040, STM32F4 tai SAMD51.
LSM9DS1 Breakoutin suunnittelu ja ominaisuudet
LSM9DS9 1-DOF -anturi on ihanteellinen suunnan ja liikkeen seurantaan edullisemmalla hinnalla verrattuna muihin vastaaviin antureihin. Se integroi useita mittausalueita, joiden avulla voit säätää projektillesi vaadittavaa tarkkuustasoa.
Tässä anturissa on a I2C-liitäntä y SPI, mikä tekee siitä monipuolisen eri kehitysalustoille. Voit kytkeä sen helposti Arduinoon tarjoamalla jännitteen välillä 3–5 V ja kytkemällä I2C-nastat SCL y SDA.
Erot LSM9DS0:n kanssa
Yksi tärkeimmistä eroista on siinä kiihtyvyysmittarin alueet, jotka LSM9DS1:ssä ovat ±2, ±4, ±8 ja ±16 g, kun taas muut anturit, kuten LSM9DS0, sisältävät ±6 g:n lisäalueen.
Mitä voit tehdä Adafruit 9-DOF -sensorilla?
Tämäntyyppiset anturit ovat ihanteellisia projekteihin, kuten esim autonomiset robotit, navigointijärjestelmät ja elepohjaiset laitteet. Sen tarjoamien kiihtyvyys-, kierto- ja suuntatietojen avulla voit rakentaa laitteen, joka seuraa monimutkaisia liikkeitä tarkasti.