方舟計畫
【Arkduino飛行教室】MPU6050姿態演算
完成度100%

ArkLab飛行學院方舟計畫正式啟航!
透過參與方舟計畫不僅可以更認識ArkLab,還可以一同與我們參與各項專案計畫,
方舟計畫主要分為五大類核心:
1. Arkduino飛行教室:在這裡可以找到所有Arduino系列相關的專案。
2. ArkLab航太研發中心:很多好玩、有趣、超酷的專案都在此,從設計、研發、改良到測試,一應俱全,絕對不要錯過我們的研發中心,絕對可以讓驚呼連連,收穫滿滿的離開。
3. Ark Hanger大型機棚廠:想知道如何自造一台大型機嗎?還是想了解大型機除了空拍,還可以做什麼應用呢?來到我們大型機棚廠,可以學會大型機的DIY組裝,也可以了解在感測監控可以做哪些應用,甚至是還有哪些擴充套件可以搭載在我們的大型機上。只要是對大型機有任何興趣,來這邊就對了!
4. Ark Maker學程:也許聽過3D列印、雷射切割技術,但未必知道若這些技術與飛機結合能產出什麼不一樣的火花。來到Ark Maker學程不只有3D列印、雷射切割教學,還有其他與Maker相關的技術教學,希望人人都可以成為Maker,打造出自己的世界。
5. 空拍特輯:空拍是大家最廣為人知的無人機應用之一,當然ArkLab也有自己的空拍紀錄,進來看看我們所拍過的影片吧!未來希望可以紀錄到更多不同素材的空拍影片,凡舉自然生態、城市景觀,甚至是以紀錄片的形式拍攝,歡迎大家給予我們建議或有攝影同好可以一同加入喲!
看完這些介紹,是否燃起熱血魂了呢?準備好一同與我們搭上這艘方舟吧!

 MPU6050是一款近幾年無論在Maker界或是商業應用上皆十分熱門的慣性感測元件(Inertial Measurement Unit,IMU),其中融合了三軸加速度計及三軸陀螺儀。    這款InvenSense於2010年推出的IC能如此成功,除了其低成本、高靈敏度、應用範圍廣等特色以外,最大的功臣為內建的Digital Motion Processor(DMP),這內建功能強大的小模組可以直接在MPU6050內完成加速度計與陀螺儀的Sensor Fusion,傳出四元數、尤拉角,免去了以往繁複的矩陣轉換以及減輕微控制器的運算壓力。這麼好康的內建功能當然就是我們今天的主題啦!

PIC1

(圖片截自:http://www.invensense.com/products/motion-tracking/6-axis/mpu-6050/)

首先我們去GitHub下載i2cdevlib

PIC2

下載完之後我們將i2cdevlib-master資料夾解壓縮後放入(C:\Users\user\Documents\Arduino\libraries)的路徑內

PIC3

接著我們開啟i2cdevlib-master資料夾,再進入裡面的Arduino資料夾並找到I2Cdev資料夾,將I2Cdev裡面的四個檔案複製貼上到MPU6050資料夾內

PIC4

再將MPU6050資料夾內除了Examples資料夾以外的檔案全部複製並在Examples內的MPU6050_DMP6資料夾內貼上

PIC5

接著開啟MPU6050_DMP6,並將第117行的//define OUTPUT_TEAPOT改成define OUTPUT_TEAPOT

PIC6

上傳完之後我們就可以開始拿出MPU6050

Arduino與MPU6050的接法為:
VCC <---> 3.3V
GND <---> GND
SDA <---> A4
SCL <---> A5
INT <---> D2

連接完我們打開Arduino IDE右上角的Serial Monitor,將Baud Rate設成115200

PIC7

接著在上方文字框內隨意輸入任何文字(例如ArkLab)並按Send

PIC8

 

如果有開始跑出數值的話就代表我們已經成功一半囉!
有了DMP的協助,現在MPU6050已經直接跑出YAW,PITCH,ROW的值了~
可是單單只有數字不過癮,我們當然要著手讓它圖像化,這時候Processing就該亮麗登場!

我們先下載最新版Processing以及需要的library--toxiclibs
同樣的我們安裝好Processing之後將toxiclibs-complete-0020資料夾解壓縮放到C:\Users\user\Documents\Processing\libraries資料夾內

PIC9

接著我們就回到剛剛MPU6050_DMP6的資料夾內,發現上面居然有個Processing資料夾,讓我們開啟MPUTeapot.pde

PIC10

按下左上角長得像播放鍵的Run

PIC11

飛機的姿態就出來了!
趕快動一動手中的MPU6050模組,就會發現小飛機隨著手的姿態一起轉動囉~

PIC12

PIC13

延伸閱讀:

1.MPU6050 Datasheet: http://www.seeedstudio.com/wiki/images/b/b1/MPU6050.pdf

2.陀螺儀及加速度計介紹:http://www.instructables.com/id/Accelerometer-Gyro-Tutorial/?ALLSTEPS

P.S.
我們的FB社團"Drone Maker-飛行器自造工坊"也時常會有各種學術討論
歡迎大家一起加入討論學習喔!