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2021年10月29日 | stm32专题二十七：MPU6050介绍
2021-10-29 来源：eefocus
MPU6050介绍
（1）飞行姿态
（2）三种常用的坐标系
抽象来说，姿态是“载体坐标系”与“地理坐标系”之间的转换关系。
地球坐标系：就是以地球球心的三维坐标系；
地理坐标系：就是日常生活中的东南西北；
载体坐标系：基于载体本身姿态的坐标系；
三种坐标系的描述：
关于欧拉角：这些角度也称欧拉角，是用于描述姿态的非常直观的角度。
关于载体坐标系和地理坐标系的转换：
（3）传感器介绍：
MEMS：微机电系统（MEMS, Micro-Electro-Mechanical System），也叫做微电子机械系统、微系统、微机械等，指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置。
（4）陀螺仪
使用陀螺仪检测角度：
具体如何积分？博主提供一种简单的思路。
例如：每秒对陀螺仪进行一次采样，t = 0s时，初始角度为0°，t = 1s时，得到一个角加速度为20°/s，t = 2s时，得到第二个角加速度25°/s，t = 3s时，得到第三个角加速度为50°/s...以此类推。那么，可以大致的求得：20×t(0,1)+25×t(1, 2)+50×t(2, 3)=95°，也就是说，在3秒后，陀螺仪旋转了95°。但这种方式很明显是存在误差的，因为时间间隔比较大。可以预期的是，当我们把时间间隔减小（即提高采样率时），陀螺仪计算得到的旋转角的精度也会提高，这就是陀螺仪的积分误差，如下图所示：
积分误差：
器件误差：
积分误差还是可以通过提高采样率来解决，一个更大的问题就是器件本身的误差。
由于器件本身的累计误差，使用陀螺仪检测时就会有一个漂移的现象，这是不可避免的。
（5）加速度计
加速度传感器的缺陷：
无法检测偏航角，对运动的检测非常不准确。
（6）GPS检测
（7）姿态融合和四元数法
MPU6050芯片介绍：
MPU6050 能同时检测三轴加速度、三轴陀螺仪 (三轴角速度) 的运动数据以及温度数据。利用 MPU6050 芯片内部的 DMP 模块（Digital Motion Processor 数字运动处理器），可对传感器数据进行滤波、融合处理，它直接通过 I2C 接口向主控器输出姿态解算后的姿态数据，降低主控器的运算量。其姿态解算频率最高可达 200Hz，非常适合用于对姿态控制实时要求较高的领域。常见应用于手机、智能手环、四轴飞行器及计步器等的姿态检测。
DMP模块：数字运动处理器非常非常有用，能够直接进行姿态解算。
MPU6050特性参数：
其中，测量范围、线性误差、输出频率这些参数需要重点关注。
加速度计的输出频率为1000Hz，陀螺仪的输出频率为8000Hz，之所以陀螺仪的频率这么高，应该设设计者考虑到陀螺仪时用于动态时间积分测量的（频率越块精度越高），而加速度计只是测量静态的角度。
MPU6050引脚配置：
另外，MPU6050还可以扩展一个其他的I2C设备（如HMC5883磁力计），形成9轴数据。
接下来看一下MPU6050的I2C地址配置（来自于用户说明手册）：
实际上在使用I2C访问MPU6050时，发送设备地址（7位）+ 读写位 组成8位地址（0XD0 或 0XD2）
量程设置：
史海拾趣
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