第十五篇、基于Arduino uno，获取mpu6050三轴加速度、角速度、温度的数据——结果导向
0、结果
说明：先来看看串口调试助手显示的结果，第一个值是温度值，第二个值是X轴的加速度，第三个值是Y轴的加速度，第四个值是Z轴的加速度，第五个值是X轴的角速度，第六个值是Y轴的角速度，第七个值是Z轴的角速度，如果是你想要的，可以接着往下看。
1、外观
说明：虽然mpu6050传感器形态各异，但是原理和代码都是适用的。
2、连线
说明：只需要连接四根线。
- uno————mpu6050传感器
- 3.3V------VCC
- GND------GND
- SCL------SCL
- SDA------SDA
3、源程序
说明：采用非阻塞方式编写，一定时间获取一次数据，并将对应功能进行函数化，方便移植。
/****************************************mpu6050 part****************************************/
/*接线：VCC------VCCGND------GNDSCL------SCLSDA------SDA
*/
#include //include library
#include //include library
#include //include libraryAdafruit_MPU6050 mpu; //Instantiate object
#define mpu6050TimeInterval 100 //Detect the time interval of a trip
unsigned long mpu6050Times = 0; //Record the device running time
float mpu6050Temp = 0; //Define a variable
float xAcceleration , yAcceleration , zAcceleration ; //Define three variables
float xAccele , yAccele , zAccele ; //Define three variables
float xGyro = 0, yGyro = 0, zGyro = 0; //Define three variables
float gravity = 9.8; //Define a variable
/****************************************set up and loop part*********************************/
void setup(void) {Serial.begin(9600); //Example Set the baud rate of the serial port to 9600if (!mpu.begin()) { // Try to initialize!while (millis() - 1000) { //Wait for the device to come onlineSerial.println("Failed to find MPU6050 chip");}}mpu.setAccelerometerRange(MPU6050_RANGE_16_G); //Set the accelerometer rangempu.setGyroRange(MPU6050_RANGE_250_DEG); //Set the gyroscope rangempu.setFilterBandwidth(MPU6050_BAND_21_HZ); //Set filtering bandwidthSerial.println("Go online！");
}
void loop() {getMpu6050Data(); //Obtain data about the mpu6050
}
/****************************************mpu6050 part****************************************/
/*Obtain data about the mpu6050*/
void getMpu6050Data() {if (millis() - mpu6050Times >= mpu6050TimeInterval) { //This command is executed once in a whilempu6050Times = millis();sensors_event_t a, g, temp; //Set three variablesmpu.getEvent(&a, &g, &temp); //Read the corresponding three valuesmpu6050Temp = temp.temperature; //Acquired temperaturexAcceleration = a.acceleration.x ; //Acquired accelerationyAcceleration = a.acceleration.y ; //Acquired accelerationzAcceleration = a.acceleration.z ; //Acquired accelerationxAccele = xAcceleration / gravity; //Convert the units of acceleration into gyAccele = yAcceleration / gravity; //Convert the units of acceleration into gzAccele = zAcceleration / gravity; //Convert the units of acceleration into gxGyro = g.gyro.x; //Acquired angular velocityyGyro = g.gyro.y; //Acquired angular velocityzGyro = g.gyro.z; //Acquired angular velocitySerial.print("Temp: ");Serial.print(mpu6050Temp); //Serial print temperatureSerial.print(" , x-accele: ");Serial.print(xAccele); //Serial print accelerationSerial.print(" , y-accele: ");Serial.print(yAccele); //Serial print accelerationSerial.print(" , z-accele: ");Serial.print(zAccele); //Serial print accelerationSerial.print(" , x-gyro:");Serial.print(xGyro); //Serial port print angular speedSerial.print(" , y-gyro:");Serial.print(yGyro); //Serial port print angular speedSerial.print(" , z-gyro:");Serial.println(zGyro); //Serial port print angular speed}
}
4、注意事项
说明：需要下载对应的库文件才不会编译报错。建议使用2.5V~3.6V的电源。实际使用过程中温度数据和加速度可能会有一些些误差，在MPU6050使用的过程中，需要确保其固定稳定，避免因振动或者位移导致读数不准确。
5、基本原理
MPU6050是一种常用的带有三轴加速度计和三轴陀螺仪的MEMS传感器，可以通过I2C总线与Arduino进行通信，在Arduino中使用MPU6050传感器需要注意一些细节和性能参数。
工作原理方面，MPU6050的加速度计基于微机电系统（MEMS）技术，使用微小的机械结构和电子元件来测量物体在三个方向（X、Y、Z轴）上的加速度，通过自身的电路进行处理和放大后，输出测量到的加速度值。
陀螺仪则利用了光电陀螺的原理，通过测量振动捕捉器或旋转体在三轴方向上的震荡运动，来记录物体在三个方向上的角速度，同样也是X、Y和Z轴方向上的角速度值。通常，陀螺仪的精度比加速度计高，但是更容易受到噪声和温度的影响。
在Arduino中使用MPU6050传感器，我们需要先将其正确连接到Arduino板上，并设置相应的采样参数和滤波带宽参数。通过读取MPU6050传感器测量到的X、Y、Z轴方向上的加速度和角速度值，我们可以根据这些数据计算和分析物体的倾斜角度、运动方式等信息，以应用于各种实际应用场景中。
需要注意的是，由于MPU6050传感器的测量精度和稳定性受到多种因素的影响，如传感器的校准、采样频率、运动状态等，因此在使用时还需要进行相应的校准和优化，以提高数据的准确性和可靠性。
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