草庐IT

MPU6050原始数据计算加速度、角速度、倾斜角度

CheeseBeefBurger 2023-09-24 原文

一、简介

        依据MPU6050六轴运动传感器的原始数据，计算设备当前状态的加速度、角速度和倾斜角度。本项目的主控芯片是nRF52832（SDK：Nordic SDK 17.0.2.），但算法通用，读取原始数据的完整工程来自艾克姆，已上传个人主页。

二、MPU6050初始化和寄存器配置

        一般在唤醒MPU6050之前都会用MCU读一下设备地址以检测设备以及通信是否正常：

// !< WHO_AM_I register identifies the device. Expected value is 0x68.
#define ADDRESS_WHO_AM_I          (0x75U) 

bool mpu6050_verify_product_id(void)
{
    uint8_t who_am_i;

    if (mpu6050_register_read(ADDRESS_WHO_AM_I, &who_am_i, 1))
    {
        if (who_am_i != MPU6050_WHO_AM_I)
        {
            return false;
        }
        else
        {
            return true;
        }
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

        上述函数返回true后，才可以开始配置寄存器：

#define MPU_PWR_MGMT1_REG		  0x6B	//电源管理寄存器1
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG		  0x19	//采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG				  0x1A	//配置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG			  0x38	//中断使能寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG		  0x1B	//陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG		  0x1C	//加速度计配置寄存器

//唤醒MPU6050
(void)mpu6050_register_write(MPU_PWR_MGMT1_REG , 0x00); 
  
//设置采样率(Sample Rate = Gyroscope Output Rate / (1 + SMPLRT_DIV))：1KHz 
(void)mpu6050_register_write(MPU_SAMPLE_RATE_REG , 0x07);
//设置低通滤波器，截止频率是1K，带宽是5K 
(void)mpu6050_register_write(MPU_CFG_REG , 0x06); 
//关闭中断							
(void)mpu6050_register_write(MPU_INT_EN_REG, 0x00); 	
//陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
(void)mpu6050_register_write(MPU_GYRO_CFG_REG , 0x18); 
//配置加速度传感器量程 +-2G s，不自检 
(void)mpu6050_register_write(MPU_ACCEL_CFG_REG,0x00);

三、加速度、角速度计算公式

        1.加速度

        某个轴的加速度 a = Range * G * ACC / 32768 . 其中G是当地重力加速度，ACC是该轴的加速度原始数据，Range是由配置加速度量程时写入的参数决定的，关系如下：

 

         根据初始化时写入的数据，不自检，AFS_SEL = 0x00，这里Range = 2：

//配置加速度传感器量程 +-2G s，不自检 
(void)mpu6050_register_write(MPU_ACCEL_CFG_REG,0x00);

     2.角速度

        某个轴的角速度 g = Range * Gyro / 32768 . Gyro是这个轴的角速度原始数据，Range是由配置角速度量程时写入的参数决定的，关系如下：

 

         根据初始化时写入的数据，不自检，FS_SEL = 0x11，这里Range = 2000：

//陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
(void)mpu6050_register_write(MPU_GYRO_CFG_REG , 0x18);

 四、倾斜角度公式

        倾斜角度依据加速度原始数据计算，公式如下：

#define x                         0
#define z                         1
	
Angle[x] = atan2(AccValue.X, AccValue.Y)*180/3.14f;
Angle[z] = atan2(AccValue.Z, AccValue.Y)*180/3.14f;

        该公式适用的初始姿态是竖直的，也就是MPU6050的Y轴竖直向上时是初始状态，此时的角度为0。Angle[x] 是x轴与竖直平面的夹角度数，Angle[z] 是z轴与水平平面的夹角度数。

 

参考：(16条消息) 关于MPU6050的数据获取、分析与处理_acktomas的博客-CSDN博客_mpu6050读取

 

 

倾斜角6050xffxff0cxff0单片机算法c语言

有关MPU6050原始数据计算加速度、角速度、倾斜角度的更多相关文章

  1. ruby - 从 ruby​​ block 更改原始变量？ - 2

    这个问题在这里已经有了答案:关闭10年前。PossibleDuplicate:'passparameterbyreference'inRuby?在这个例子中:deftestverb='nothing'yieldverbputsverbendtest{|verb|verb='something'}它将打印“无”。是否可以将其更改为“某物”？谢谢

  2. ruby - 为什么 String::sub!() 会更改 Ruby 中克隆对象的原始对象？ - 2

    我的Ruby代码中有一个看起来有点像这样的结构Parameter=Struct.new(:name,:id,:default_value,:minimum,:maximum)稍后，我使用创建了这个结构的一个实例freq=Parameter.new('frequency',15,1000.0,20.0,20000.0)在某些时候，我需要这个结构的精确副本，所以我调用newFreq=freq.clone然后，我更改newFreq的名称newFreq.name.sub!('f','newF')奇迹般地，它也改变了freq.name!像newFreq.name='newFrequency'这样

  3. java - Ruby 和 Java 的速度 - 2

    按照目前的情况，这个问题不适合我们的问答形式。我们希望答案得到事实、引用或专业知识的支持，但这个问题可能会引发辩论、争论、投票或扩展讨论。如果您觉得这个问题可以改进并可能重新打开，visitthehelpcenter指导。关闭10年前。在我在网上找到的每个基准测试中，Ruby似乎都很慢，比Java慢得多。Ruby的人只是说这无关紧要。您能举个例子说明RubyonRails(以及Ruby本身)的速度真的无关紧要吗？

  4. ruby - 如何从 Rack 获取原始格式的请求 header ？ - 2

    我正在尝试使用Ruby从Rack获取原始格式的请求header，但还没有弄清楚。我从request.env得到的散列不是我想要的。在该散列中，header键被大写并使用下划线而不是破折号，如下所示:"CONTENT_TYPE"=>"应用程序/json；字符集=utf-8"我想要的是处理前的header，我正在寻找:"Content_Type"=>"application/json;charset=utf-8"我可以很容易地循环遍历request.env寻找以HTTP_开头的header并将它们拆分，将每个单词和gsub大写以将下划线替换为破折号以使它们成为我想要的格式。在处理标题时，以

  5. ruby-on-rails - Ruby 的 range step 方法导致执行速度很慢？ - 2

    我有这段代码:date_counter=Time.mktime(2011,01,01,00,00,00,"+05:00")@weeks=Array.new(date_counter..Time.now).step(1.week)do|week|logger.debug"WEEK:"+week.inspect@weeks从技术上讲，代码有效，输出:SatJan0100:00:00-05002011SatJan0800:00:00-05002011SatJan1500:00:00-05002011etc.但是执行时间完全是垃圾!每周计算大约需要四秒钟。我在这段代码中是否遗漏了一些奇怪的低效

  6. ruby-on-rails - XPath 或 CSS 解析速度更快(对于 HTML 文件上的 Nokogiri)？ - 2

    我想知道NokogiriXPath或CSS解析是否可以更快地处理HTML文件。速度有何不同？ 最佳答案 Nokogiri没有XPath或CSS解析。它将XML/HTML解析为单个DOM，然后您可以使用CSS或XPath语法进行查询。CSS选择器在要求libxml2执行查询之前在内部转换为XPath。因此(对于完全相同的选择器)XPath版本会快一点点，因为CSS不需要先转换成XPath。但是，您的问题没有通用答案；这取决于您选择的是什么，以及您的XPath是什么样的。很有可能，您不会编写与Nokogiri创建的相同的XPath。例如

  7. ruby-on-rails - 是否可以在 Rails 中获取原始参数字符串？ - 2

    给定以下网址:http://foo.com?bar=1&wee=2从操作中获取url的原始参数部分的最快方法是什么？即?bar=1&wee=2 最佳答案 当然，只需在您的Controller中使用request.query_string 关于ruby-on-rails-是否可以在Rails中获取原始参数字符串？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/399290/

  8. ruby - Ruby 中已排序元素的原始索引 - 2

    arr=[1,3,2,4]arr.sort#=>[1,2,3,4]我想要一个数组[0,2,1,3](原始索引按arr.sort顺序排列)在Ruby1.9.3中有没有一种简单的方法可以做到这一点？谢谢 最佳答案 xs=[1,3,2,4]original_indexes=xs.map.with_index.sort.map(&:last)#=>[0,2,1,3] 关于ruby-Ruby中已排序元素的原始索引，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题：

  9. ruby - 解释这个原始文本 - 一种策略？ - 2

    我有这个原始文本:________________________________________________________________________________________________________________________________PosCarCompetitor/TeamDriverVehicleCapCLLapsRace.TimeFastest...Lap16JasonClementsJasonClementsBMWM33200109:48.571030:57.3228*242DavidSkillenderDavidSkillenderHo

  10. ruby - proc、Proc.new、lambda 和 stabby lambda 之间的速度差异 - 2

    过程和lambdadiffer关于方法范围和return关键字的效果。我对它们之间的性能差异很感兴趣。我写了一个测试，如下所示:deftime(&block)start=Time.nowblock.callp"thattook#{Time.now-start}"enddeftest(proc)time{(0..10000000).each{|n|proc.call(n)}}enddeftest_block(&block)time{(0..10000000).each{|n|block.call(n)}}enddefmethod_testtime{(1..10000000).each{|

随机推荐