Начало работы с 6‑осевым IMU-датчиком MPU‑6050 на Arduino

Компоненты и материалы

Arduino UNO	×1
IMU-модуль (6 степеней свободы) на базе MPU-6050	×1

О проекте

Изучаем лучший доступный IMU-датчик и его подключение к Arduino. В следующем уроке визуализируем движение в 3D.

Модуль построен на MPU-6050: 3-осевой гироскоп + 3-осевой акселерометр на одном кристалле с встроенным процессором движений (DMP), выполняющим сложные алгоритмы MotionFusion. Устройства предназначены для низкого потребления, низкой стоимости и высокой производительности в смартфонах, планшетах и носимых гаджетах.

Необходимое оборудование

• Arduino UNO
• Датчик MPU-6050
• Соединительные провода

Программное обеспечение

• Arduino IDE

Протокол связи

I2C (SDA -> A4, SCL -> A5). Комбинированный модуль точнее, чем раздельные датчики.

Схемы подключения

Если проблемы — используйте таблицу пинов:

• VCC (MPU-6050) -> 5V (Arduino) или 3.3V, если на модуле нет стабилизатора
• SDA -> A4
• SCL -> A5
• GND -> GND
• INT -> Digital pin 2

Установка библиотек

1. Скачайте MPU6050.zip и I2Cdev.zip, распакуйте и положите папки в libraries Arduino.
2. В IDE: Файл → Примеры → MPU6050 → Examples → MPU6050_DMP6.
3. Подключите библиотеки I2Cdev и MPU6050.
4. Компилируйте и загрузите.

Настройка порта и Serial Monitor

Проверьте правильный COM-порт. После загрузки откройте Serial Monitor (Ctrl+Shift+M), установите скорость 115200 бод. Если надпись «Initializing I2C devices…» не появилась — нажмите RESET.

Что такое DMP?

DMP (Digital Motion Processing) — встроенный процессор движений, обрабатывающий данные акселерометра и гироскопа для выдачи точных 3D-углов: Yaw, Pitch, Roll.

Что такое I2C?

I2C — двухпроводная шина (SDA — данные, SCL — такт) с адресацией устройств. Arduino — мастер, MPU-6050 — слейв.

Визуализация в 3D — в следующем уроке.

Код (Arduino code for MPU sensor)

// I2Cdev and MPU6050 must be installed as libraries...
#include "I2Cdev.h"
#include "MPU6050_6Axis_MotionApps20.h"
#if I2CDEV_IMPLEMENTATION == I2CDEV_ARDUINO_WIRE
#include "Wire.h"
#endif
MPU6050 mpu;
// ... (полный код примера MPU6050_DMP6 с настройкой DMP, чтением FIFO, выводом Yaw/Pitch/Roll и др.)

Полный код объёмный — см. оригинальный пример MPU6050_DMP6 в библиотеке.

Схема