マイコンボードで６軸センサーのMPU-6050を使ってみる

マイコンボードにはRaspberry Pi Pico とArduino UNO（互換機）を使います。

MPU-6050 は加速度と角速度を計測するセンサーです。

母艦にはラズパイ4 Model B にArduin IDE をインストールして使います。

配線

Arduino IDE

ラズパイ４にArduino IDE をインストールしておきます。

ボードはUNO の場合IDEのデフォルト設定で使えます（Arduino UNO）が、Pico の場合はインストールする必要があります、以下参照。

Arduino IDE でPi Pico Wの開発用にEarle Philhower版を使う

コードは以下を参照。

Pico とUNOで、ほぼほぼ共通で使えます。

変更点は MPU6050_WHO_AM_I の設定値だけです。

UNOの場合

#define MPU6050_WHO_AM_I 0x75

Picoの場合

#define MPU6050_WHO_AM_I 0x80

ベースコード（出典は忘れてしまいましたが、ここで改めて感謝）

#include <Wire.h>

// MPU-6050のアドレス、レジスタ設定値
#define MPU6050_WHO_AM_I     0x80  //UNO : 0x75
#define MPU6050_PWR_MGMT_1   0x6B  //
#define MPU_ADDRESS  0x68


// デバイス初期化
void setup() {
  Wire.begin();

  // PCとの通信を開始
  Serial.begin(115200); //115200bps
 
  // 初回の読み出し
  Wire.beginTransmission(MPU_ADDRESS);
  Wire.write(MPU6050_WHO_AM_I);  //MPU6050_PWR_MGMT_1
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();

  // 動作モードの読み出し
  Wire.beginTransmission(MPU_ADDRESS);
  Wire.write(MPU6050_PWR_MGMT_1);  //MPU6050_PWR_MGMT_1レジスタの設定
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();
  
}


void loop() {
  Wire.beginTransmission(0x68);
  Wire.write(0x3B);
  Wire.endTransmission(false);
  Wire.requestFrom(0x68, 14, true);
  while (Wire.available() < 14);
  int16_t axRaw, ayRaw, azRaw, gxRaw, gyRaw, gzRaw, Temperature;

  axRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  ayRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  azRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  Temperature = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  gxRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  gyRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();
  gzRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

  // 加速度値を分解能で割って加速度(G)に変換
  float acc_x = axRaw / 16384.0;  //FS_SEL_0 16,384 LSB / g
  float acc_y = ayRaw / 16384.0;
  float acc_z = azRaw / 16384.0;

  // 角速度値を分解能で割って角速度(degrees per sec)に変換
  float gyro_x = gxRaw / 131.0;//FS_SEL_0 131 LSB / (°/s)
  float gyro_y = gyRaw / 131.0;
  float gyro_z = gzRaw / 131.0;

  Serial.println("Acc x,y,z");
  Serial.print(acc_x);  Serial.print(",");
  Serial.print(acc_y);  Serial.print(",");
  Serial.print(acc_z);  Serial.println("");
  Serial.println("Gyro x,y,z");
  Serial.print(gyro_x); Serial.print(",");
  Serial.print(gyro_y); Serial.print(",");
  Serial.print(gyro_z); Serial.println("");
}

#include <Wire.h>

// MPU-6050のアドレス、レジスタ設定値

#define MPU6050_WHO_AM_I 0x80 //UNO : 0x75

#define MPU6050_PWR_MGMT_1 0x6B //

#define MPU_ADDRESS 0x68

// デバイス初期化

void setup() {

Wire.begin();

// PCとの通信を開始

Serial.begin(115200); //115200bps

// 初回の読み出し

Wire.beginTransmission(MPU_ADDRESS);

Wire.write(MPU6050_WHO_AM_I); //MPU6050_PWR_MGMT_1

Wire.write(0x00);

Wire.endTransmission();

// 動作モードの読み出し

Wire.beginTransmission(MPU_ADDRESS);

Wire.write(MPU6050_PWR_MGMT_1); //MPU6050_PWR_MGMT_1レジスタの設定

Wire.write(0x00);

Wire.endTransmission();

}

void loop() {

Wire.beginTransmission(0x68);

Wire.write(0x3B);

Wire.endTransmission(false);

Wire.requestFrom(0x68, 14, true);

while (Wire.available() < 14);

int16_t axRaw, ayRaw, azRaw, gxRaw, gyRaw, gzRaw, Temperature;

axRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

ayRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

azRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

Temperature = Wire.read() << 8 | Wire.read();

gxRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

gyRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

gzRaw = Wire.read() << 8 | Wire.read();

// 加速度値を分解能で割って加速度(G)に変換

float acc_x = axRaw / 16384.0; //FS_SEL_0 16,384 LSB / g

float acc_y = ayRaw / 16384.0;

float acc_z = azRaw / 16384.0;

// 角速度値を分解能で割って角速度(degrees per sec)に変換

float gyro_x = gxRaw / 131.0;//FS_SEL_0 131 LSB / (°/s)

float gyro_y = gyRaw / 131.0;

float gyro_z = gzRaw / 131.0;

Serial.println("Acc x,y,z");

Serial.print(acc_x); Serial.print(",");

Serial.print(acc_y); Serial.print(",");

Serial.print(acc_z); Serial.println("");

Serial.println("Gyro x,y,z");

Serial.print(gyro_x); Serial.print(",");

Serial.print(gyro_y); Serial.print(",");

Serial.print(gyro_z); Serial.println("");

}

シリアルポートはこんな感じ。

Pico －＞　/dev/ttyACM0

UNO －＞　/dev/ttyUSB0

シリアルモニタで確認

Appendix

Arduino IDE 無しでも実行できるようにUF2ファイルを作成。

Arduino IDEで保存したものは、ラズパイの場合なら/home/pi/Arduino というフォルダー内にxxx.inoというファイルで存在します。

例：/MPU-6050-PICO/MPU6050-PICO.ino

このままではIDEがなければ実行できません。以下のようにして実行用ファームウェアを作成します。

メニュー＞スケッチー＞コンパイルしたバイナリを出力

同じフォルダー内にuf2ファイルが出力されます。Pico をBOOTSELボタンを押しながらラズパイに接続すればRPI-RP2フォルダーが開くので、ここにuf2をドラッグ・ドロップすればOKです。

Appendix

Pi Pico + MicroPython 版はこちら

Pi Pico で６軸センサーのMPU-6050を使ってみる

FRONT

地図と画像のサイト

マイコンボードで６軸センサーのMPU-6050を使ってみる

Be the first to comment

Leave a Reply コメントをキャンセル