查看“10 DOF IMU Sensor (C)”的源代码

<div class="tabber">
{{外围模块|colorscheme=blue
|name = 10 DOF IMU Sensor (C)
|img=[[File:10-DOF-IMU-Sensor-C-intro.jpg|360px |alt=10 DOF IMU Sensor (C) | 10 DOF IMU Sensor (C)]]
|category1=加速度/角速度/指南针
|category2=传感器
|brand=Waveshare
|feature = 10轴惯性导航模块
|feature-name1= 主要器件
|feature-value1=MPU9255、BMP280
| interface1 =I2C
}}
<div class="tabbertab" title="说明">
==产品特性==
{|border=2; style="max-width:600px;"           
|-align="center"    
| style="background:#dff" rowspan=2 |驱动芯片||MPU9255<br />(3轴加速度、<br />3轴陀螺仪<br />3轴罗盘)||	内置16-BitAD转换器<br />陀螺仪量程：±250、±500、 ±1000、±2000°/秒<br />加速度量程：±2、±4、±8、±16g<br />罗盘量程：±4800uT
|-align="center"
 |BMP280(气压计)||内置温度传感器，可进行温度补偿 <br />量程：300~1100hPa(海拔高度：+9000m~-500m)<br />精度(700hPa~900hPa,25°C~40°C)：±0.12hPa(±1m)
|-align="center"
| style="background:#dff" |工作电压||colspan=2|3.3V，5V
|-align="center"
| style="background:#dff" |支持接口||colspan=2|I2C
|-align="center"
| style="background:#dff" |外形尺寸||colspan=2|31.2mm*17mm
|-style="background:#ff0" align="center"
|colspan=3|表1. 产品特性
|}

==主要用途==
*四轴飞行器；
*运动功能游戏控制器；
*室内惯性导航；
*平衡机器人；
*高度计；
*工业测量仪表；
==接口说明==
{|border=2; style="width:600px;"
|-style="background:#ddf" align="center"
|引脚号||	标识	||描述
|-align="center"
|1||VCC||3.3V或5V电源
|-align="center"
|2||GND||电源地
|-align="center"
|3||SDA||I2C数据线
|-align="center"
|4||SCL||I2C时钟线
|-align="center"
|5||INT||MPU9255数字中断输出
|-align="center"
|6||FSYNC||MPU9255帧同步信号
|-style="background:#ddf" align="center"
|colspan=3|表2. 接口说明
|}
==操作与现象==
下面，以接入微雪电子的STM32开发板为例，演示10 DOF IMU Sensor模块的实验效果。<br />
① 将配套程序下载到相应的开发板中。<br />
② 将串口线和模块接入开发板,把10 DOF IMU Sensor模块插在开发板的I2C-2接口上，并注意模块引脚与I2C-2接口必须对应起来，FSYNC引脚悬空。<br />
{|clsaa=imgtable
|[[File: 10 DOF IMU Sensor (C)- (1).jpg|400px]]<br />
图 1. 10 DOF IMU Sensor模块接线图
|}
③ 串口配置如表 3. 串口配置 所示：<br />
{|border=2; style="width:600px;"
|- align="center"
|波特率||115200
|-align="center"
|数据位||8
|-align="center"
|停止位||1
|-align="center"
|奇偶校验||无
|-style="background:#ddf" align="center"
|colspan=2|表 3. 串口配置
|}
④	10 DOF IMU Sensor在上电之后会首先进行磁校准，才能输出正确的数据。具体步骤如下：<br />
A.	10 DOF IMU Sensor 放置于水平位置并静止不动，当串口终端接收到稳定数据后，按下JOYSTICK键，此时LED1闪烁，LED2和LED3熄灭。<br />
B.	10 DOF IMU Sensor放置于水平位置绕Z轴旋转180°,当串口终端接收到稳定数据后，按下JOYSTICK键，此时LED2闪烁，LED1和LED3熄灭。<br />
C.	倒置10 DOF IMU Sensor，即保持10 DOF IMU Sensor背面向上，正面向下，当串口终端接收到稳定数据后，按下JOYSTICK键，此时LED3常亮，指示磁力校准完成，LED1和LED2熄灭。<br />
D.	通过将10 DOF IMU Sensor放置于水平位置绕Z轴旋转180°，记录并对比旋转前后串口终端接收到的磁数据，如果大小相等，方向相反，则磁校准成功，否则失败。<br />
⑤	校准成功后，分别输出如下数据：<br />
{|class="imgtable"
|[[File: 10 DOF IMU Sensor (C)- (2).jpg|800px]]
图 2. 10 DOF IMU Sensor模块水平状态时输出的数据
|}
串口输出数据含义如下：<br />
{|border=2; style="width:600px;"
|-align="center"
|Roll, Pitch, Yaw||Roll倾角（°）, Pitch倾角（°）, Yaw倾角（°）
|-align="center"
|Acceleration||	加速度（LSB，可换算为g）
|-align="center"
|Gyroscope||陀螺仪角速度（LSB，可换算为°/秒）
|-align="center"
|Magnetic||电子罗盘倾角（°）
|-align="center"
|Angle||方向角（°），理论上等于Yaw倾角。
|-align="center"
|Pressure||气压值（hPa）
|-align="center"
|Altitude||海拔高度（m）
|-align="center"
|Temperature||温度值（℃）
|-style="background:#ddf" align="center"
|colspan=2|表 4. 串口输出数据含义
|}
==参数校准和计算：==
===校准海拔高度===
用户第一次使用10 DOF IMU Sensor模块时可能会发现模块输出的值Altitude误差较大，因为模块是先通过模块当前位置（已知）的海拔高度Altitude，和气压值（已知）计算出海平面气压值P0作为基准。请参考BST-BMP180-DS000-09.pdf：<br />
|[[File: 10 DOF IMU Sensor (C)- (3).gif|800px]]<br />
以P0为基准，就可以计算出模块当前位置的海拔高度Altitude：<br />
[[File: 10 DOF IMU Sensor (C)- (4).gif|800px]]<br />
因此，用户需要在示例代码10 DOF IMU Sensor\SRC\HardWare\BMP180\BMP180.h中给定模块当前所在位置高度的值作为一个基准（一般以地面的海拔高度值作为基准，单位mm）。例如：<br />
[[File: 10 DOF IMU Sensor (C)- (5).gif|800px]]<br />
===计算加速度===
程序测量出的加速度单位是LSB（最低有效位），实际使用中常常把单位换算成重力加速度（g）。模块的示例程序默认设置AFS_SEL=0，对应量程为16384 LSB/g（±2g），所以测量的实际加速度为：<br />
𝑎=Acceleration/16384 ,𝑈𝑛𝑖𝑡:𝑔 <br />
请参考：<br />
PS-MPU-9255.pdf		第9页<br />
RM-MPU-9255.pdf		第14页<br />
===计算陀螺仪角速度===
程序测量出的角速度单位是LSB（最低有效位），实际使用中常常把单位换算成角速度（°/秒）。模块的示例程序默认设置FS_SEL=2，对应量程为32.8 LSB/(°/s)（±1000°/秒），所以测量的实际角速度为：<br />
ω=Gyroscope/32.8 ,Unit:°/s <br />
请参考<br />
PS-MPU-9255.pdf		第8页<br />
RM-MPU-9255.pdf		第14页<br />
</div>
<div class="tabbertab" title="资料">
===文档===
*[[:File:10-DOF-IMU-Sensor-C-UserManual.pdf|用户手册]] <br>
*[[:File:10-DOF-IMU-Sensor-C-Schematic.pdf|原理图]] <br>
===程序===
*[[:File:10-DOF-IMU-Sensor-C-code.7z|示例程序]] <br>
===视频===
*[[10-DOF-IMU-Sensor-B-Video|演示视频]][[File:video-logo.png|23px|link=10-DOF-IMU-Sensor-B-Video]]
===数据手册===
*[[:File:BST-BMP280-DS001-09-371189.pdf|BST-BMP280-DS001-09-371189]]
*[[:File:BST-BMP180-DS000-09.pdf|BST-BMP180-DS000-09]]
*[[:File:NDC7002N.pdf|NDC7002N]]
*[[:File:PS-MPU-9255.pdf|PS-MPU-9255]]
*[[:File:RM-MPU-9255.pdf|RM-MPU-9255]]
*[[:File:RT9193.pdf|RT9193]]


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== FAQ ==
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