Arduino नैनो: एक्सेलेरोमीटर Gyroscope Compass MPU9250 I2C सेंसर विसुइनो के साथ: 11 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

MPU9250 वर्तमान में उपलब्ध सबसे उन्नत संयुक्त एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप और कम्पास छोटे आकार के सेंसर में से एक है। उनके पास कई उन्नत विशेषताएं हैं, जिनमें कम पास फ़िल्टरिंग, गति का पता लगाने और यहां तक कि एक प्रोग्राम योग्य विशेष प्रोसेसर भी शामिल है। लगभग 130 रजिस्टर होने के बावजूद, कई सेटिंग्स के साथ, उन्हें कोड से काम करना भी बहुत मुश्किल है।

कुछ हफ़्ते पहले गियरबेस्ट ने एक एमपीयू९२५० मॉड्यूल दान करने के लिए काफी अच्छा किया था ताकि विसूइनो में इसके लिए समर्थन जोड़ने के लिए प्रायोजित किया जा सके। इसमें 2 सप्ताह की कड़ी मेहनत लगी, लेकिन अंत में मुझे न केवल MPU9250 के लिए समर्थन मिला, बल्कि मैंने एक्सेलेरेशन टू एंगल कन्वर्टर, पूरक (प्रथम और द्वितीय क्रम), और कलमन फिल्टर भी जोड़े, जिनका उपयोग सुधार के लिए किया जा सकता है। शुद्धता।

Visuino में नए MPU9250 सपोर्ट पर यह पहला इंस्ट्रक्शनल है, और यह दिखाता है कि Visuino के साथ इसका उपयोग करना कितना आसान है। निम्नलिखित निर्देशों में मैं आपको दिखाऊंगा कि आप एक्सेलेरेशन टू एंगल कन्वर्टर, पूरक और कलमन फिल्टर का उपयोग कैसे कर सकते हैं और अपने सेंसर मॉड्यूल से वास्तव में अच्छे परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।

चरण 1: अवयव

1. एक Arduino संगत बोर्ड (मैं Arduino नैनो का उपयोग करता हूं, क्योंकि मेरे पास एक है, लेकिन कोई अन्य ठीक रहेगा)
2. एक MPU9250 सेंसर मॉड्यूल (मेरे मामले में गियरबेस्ट द्वारा उदारतापूर्वक दान किया गया)
3. 4 महिला-महिला जम्पर तार

चरण 2: MPU9250 Accelerometer Gyroscope Compass को Arduino से कनेक्ट करें

1. 5V VCC पावर (लाल तार), ग्राउंड (ब्लैक वायर), SDA (ग्रीन वायर), और SCL (येलो वायर) को MPU9250 मॉड्यूल से कनेक्ट करें (चित्र 1)
2. ग्राउंड वायर (ब्लैक वायर) के दूसरे सिरे को Arduino बोर्ड के ग्राउंड पिन से कनेक्ट करें (चित्र 2)
3. 5V VCC पावर वायर (लाल तार) के दूसरे छोर को Arduino बोर्ड के 5V पावर पिन से कनेक्ट करें (चित्र 2)
4. एसडीए तार (ग्रीन वायर) के दूसरे छोर को Arduino नैनो बोर्ड के एसडीए/एनालॉग पिन 4 से कनेक्ट करें (चित्र 2)
5. SCL तार (पीला तार) के दूसरे छोर को Arduino नैनो बोर्ड के SCL/एनालॉग पिन ५ से कनेक्ट करें (चित्र २)
6. चित्र ३ दिखाता है कि ग्राउंड, ५वी पावर, एसडीए/एनालॉग पिन ४, और एससीएल/एनालॉग पिन ५, अरुडिनो नैनो के पिन कहां हैं

चरण 3: Visuino प्रारंभ करें, और Arduino बोर्ड प्रकार चुनें

Arduino की प्रोग्रामिंग शुरू करने के लिए, आपको यहां से Arduino IDE इंस्टॉल करना होगा:

सुनिश्चित करें कि आप 1.6.7 या उच्चतर स्थापित करते हैं, अन्यथा यह निर्देश काम नहीं करेगा!

Visuino: https://www.visuino.com को भी इंस्टॉल करना होगा।

1. Visuino प्रारंभ करें जैसा कि पहले चित्र में दिखाया गया है
2. Visuino में Arduino घटक (चित्र 1) पर "टूल्स" बटन पर क्लिक करें
3. जब संवाद प्रकट होता है, तो चित्र 2 में दिखाए गए अनुसार Arduino नैनो का चयन करें

चरण 4: Visuino में: MPU9250 घटक जोड़ें और कनेक्ट करें

1. घटक टूलबॉक्स के फ़िल्टर बॉक्स में "mpu" टाइप करें, फिर "एक्सेलेरोमीटर Gyroscope Compass MPU9250 I2C" घटक (चित्र 1) का चयन करें, और इसे डिज़ाइन क्षेत्र में छोड़ दें (चित्र 2)
2. AccelerometerGyroscopeCompass1 घटक के "आउट" पिन को Arduino घटक के I2C चैनल के "इन" पिन से कनेक्ट करें (चित्र 3)

चरण 5: Visuino में: पैकेट घटक जोड़ें और कनेक्ट करें

Arduino से सीरियल पोर्ट पर सभी चैनल डेटा भेजने के लिए हम पैकेट घटक का उपयोग चैनलों को एक साथ पैकेट करने के लिए कर सकते हैं, और उन्हें Visuino में स्कोप और गेज में प्रदर्शित कर सकते हैं:

1. घटक टूलबॉक्स के फ़िल्टर बॉक्स में "पैक" टाइप करें, फिर "पैकेट" घटक चुनें (चित्र 1), और इसे डिज़ाइन क्षेत्र में छोड़ दें
2. Packet1 घटक के "आउट" आउटपुट पिन को "Arduino" घटक के "सीरियल [0]" चैनल के "इन" इनपुट पिन से कनेक्ट करें (चित्र 2)

चरण 6: विसुइनो में: पैकेट घटक में 7 बाइनरी एनालॉग तत्व जोड़ें और उनके नाम निर्दिष्ट करें

1. Packet1 घटक के "टूल्स" बटन पर क्लिक करें (चित्र १)
2. "तत्व" संपादक में "बाइनरी एनालॉग" तत्व का चयन करें, और फिर एनालॉग तत्व जोड़ने के लिए "+" बटन पर क्लिक करें (चित्र 2)
3. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में एनालॉग एलिमेंट की "नाम" संपत्ति को "कम्पास (एक्स)" पर सेट करें (चित्र ३)
4. "तत्व" संपादक में दाईं ओर "बाइनरी एनालॉग" तत्व का चयन करें, और फिर एक और एनालॉग तत्व जोड़ने के लिए बाईं ओर "+" बटन पर क्लिक करें
5. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में नए एनालॉग एलिमेंट की "नाम" संपत्ति को "कम्पास (वाई)" पर सेट करें (चित्र ४)
6. "तत्व" संपादक में दाईं ओर "बाइनरी एनालॉग" तत्व का चयन करें, और फिर एक और एनालॉग तत्व जोड़ने के लिए बाईं ओर "+" बटन पर क्लिक करें
7. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में नए एनालॉग एलिमेंट की "नाम" संपत्ति को "कम्पास (जेड)" पर सेट करें (चित्र ५)
8. "एक्सेलेरोमीटर (एक्स)", "एक्सेलेरोमीटर (वाई)", "एक्सेलेरोमीटर (जेड)", "जाइरोस्कोप (एक्स)", "जाइरोस्कोप (वाई)", "गाइरोस्कोप (Z)" और "थर्मामीटर" (चित्र ६)

चरण 7: विसुइनो में: थर्मामीटर के लिए पैकेट तत्व के विज़ुअलाइज़ेशन को कॉन्फ़िगर करें

Visuino डिफ़ॉल्ट रूप से पैकेट घटक से एनालॉग तत्वों को गेज में प्रदर्शित कर सकता है। हालांकि थर्मामीटर में तापमान प्रदर्शित करना अच्छा है। Visuino एनालॉग तत्वों को प्रदर्शित करने के तरीके के अनुकूलन की अनुमति देता है।

1. में तत्व संपादक, "थर्मामीटर" नामक अंतिम एनालॉग तत्व का चयन करें (चित्र १)
2. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में "इंस्ट्रूमेंट" प्रॉपर्टी का चयन करें और इसके मूल्य के आगे "एरो डाउन" बटन पर क्लिक करें (चित्र 1)
3. ड्रॉप डाउन बॉक्स से "थर्मामीटर" चुनें (चित्र २)
4. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में "इंस्ट्रूमेंट" प्रॉपर्टी का विस्तार करें, फिर "स्केल" सब-प्रॉपर्टी (चित्र ३)
5. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में "स्केल" की "ऑटो" उप-संपत्ति का मान गलत पर सेट करें (चित्र ३) यह थर्मामीटर के लिए ऑटो स्केलिंग को अक्षम कर देगा
6. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में "स्केल" की "अधिकतम" उप-संपत्ति को 100 पर सेट करें (चित्र 4) यह थर्मामीटर को 0 से 100 के पैमाने के लिए कॉन्फ़िगर करेगा

चरण 8: विसुइनो में: विशिष्ट पैकेट हैडर निर्दिष्ट करें

यह सुनिश्चित करने के लिए कि Visuino को पैकेट का शुरुआती बिंदु मिल जाएगा, हमारे पास एक अद्वितीय हेडर होना चाहिए। पैकेट घटक यह सुनिश्चित करने के लिए विशेष एल्गोरिदम का उपयोग करता है कि हेडर मार्कर डेटा में प्रकट नहीं होता है।

1. Packet1 घटक का चयन करें (चित्र १)
2. ऑब्जेक्ट इंस्पेक्टर में "हेड मार्कर" संपत्ति का विस्तार करें (चित्र १)
3. वस्तु निरीक्षक में "…" बटन पर क्लिक करें (चित्र १)
4. बाइट्स संपादक में कुछ संख्याएँ टाइप करें, उदाहरण के लिए ५५ ५५ (चित्र २)
5. संपादक की पुष्टि और बंद करने के लिए ओके बटन पर क्लिक करें

चरण 9: Visuino में: MPU9250 घटक को पैकेट घटक के तत्वों से कनेक्ट करें

1. सभी आउट पिनों को एक साथ जोड़ना शुरू करने के लिए एक्सेलेरोमीटर गायरोस्कोपकॉमपास1 घटक के "कम्पास" के पिन वाले "आउट" बॉक्स में क्लिक करें (चित्र १)
2. पैकेट1 घटक के "Elements. Compass(X)" तत्व के "इन" पिन पर माउस ले जाएं। Visuino स्वचालित रूप से तारों को फैला देगा ताकि वे बाकी पिनों से सही ढंग से जुड़ सकें (चित्र १)
3. सभी आउट पिन को एक साथ जोड़ना शुरू करने के लिए एक्सेलेरोमीटर GyroscopeCompass1 घटक के "एक्सेलेरोमीटर" के पिन वाले "आउट" बॉक्स में क्लिक करें (चित्र 2)
4. पैकेट1 घटक के "Elements. Accelerometer(X)" तत्व के "इन" पिन पर माउस ले जाएं। Visuino स्वचालित रूप से तारों को फैला देगा ताकि वे बाकी पिनों से सही ढंग से जुड़ सकें (चित्र 2)
5. सभी आउट पिनों को एक साथ जोड़ना शुरू करने के लिए एक्सेलेरोमीटर जाइरोस्कोपकॉमपास1 घटक के "जाइरोस्कोप" के पिन वाले "आउट" बॉक्स में क्लिक करें (चित्र ३)
6. पैकेट1 घटक के "Elements. Gyroscope(X)" तत्व के "इन" पिन पर माउस ले जाएं। Visuino स्वचालित रूप से तारों को फैला देगा ताकि वे बाकी पिनों से सही ढंग से जुड़ सकें (चित्र ३)
7. AccelerometerGyroscopeCompass1 घटक के "थर्मामीटर" के "आउट" पिन को पैकेट 1 घटक के "एलिमेंट्स। थर्मामीटर" इनपुट पिन के "इन" पिन से कनेक्ट करें (चित्र 4)

चरण 10: Arduino कोड उत्पन्न करें, संकलित करें और अपलोड करें

1. Visuino में, F9 दबाएं या Arduino कोड जेनरेट करने के लिए चित्र 1 पर दिखाए गए बटन पर क्लिक करें, और Arduino IDE खोलें
2. Arduino IDE में, कोड को संकलित और अपलोड करने के लिए अपलोड बटन पर क्लिक करें (चित्र 2)

चरण 11: और खेलो…

1. Visuino में ComPort को चुनें, और फिर "Format:" ड्रॉप डाउन बॉक्स पर क्लिक करें, और Packet1(Picture 1) चुनें।
2. "कनेक्ट" बटन पर क्लिक करें(चित्र 1)
3. यदि आप "स्कोप" टैब का चयन करते हैं, तो आप एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप, और कंपास से एक्स, वाई, जेड मानों को प्लॉट करते हुए स्कोप देखेंगे, साथ ही समय के साथ तापमान (चित्र २)
4. यदि आप "इंस्ट्रूमेंट" टैब का चयन करते हैं, तो आप थर्मामीटर और गेज को समान जानकारी दिखाते हुए देखेंगे (चित्र ३)

आप पिक्चर 4 पर कनेक्टेड और रनिंग MPU9250 एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप और कंपास सेंसर देख सकते हैं।

बधाई हो! आपने विजुअल इंस्ट्रुमेंटेशन के साथ, Arduino में एक MPU9250 एक्सेलेरोमीटर, Gyroscope और Compass मापने की परियोजना बनाई है।

चित्र 5 पर आप पूरा विसुइनो आरेख देख सकते हैं।

इसके अलावा संलग्न विसुइनो प्रोजेक्ट है, जिसे मैंने इस निर्देश के लिए बनाया है। आप इसे Visuino में डाउनलोड और खोल सकते हैं: