Accelerometer & Gyro handledning

Introduktion

Handboken är avsedd för alla intresserade att använda accelerometrar och gyroskop samt kombination IMU enheter (Inertial måttenhet) i deras elektronik projekt

Kommer vi att täcka:

• Vad en accelerometer mäta?
• Vad ett gyroskop (aka gyro) mäta?
• Hur konvertera analog-till-digital (ADC) avläsningar som du får från dessa sensorn till fysiska enheter (de skulle vara g för accelerometer, deg/s för gyroskop)
• Hur man kombinerar accelerometer och gyroskop behandlingen för att få korrekt information om lutningen på enheten i förhållande till jordplanet

I hela artikeln försöker jag hålla matten till ett minimum. Om du vet vad sinus/cosinus/tangens är då du ska kunna förstå och använda dessa idéer i ditt projekt, oavsett vilken plattform du använder: Arduino, Propeller, Basic Stamp, Atmel chips, Microchip PIC, etc.

Det finns människor där ute som tror att du behöver komplexa matematik för att göra användningen av en IMU enhet (komplexa FIR eller IIR filtrerar som Kalman-filter, parker-McClellan filter, etc). Du kan forskning alla dem och uppnå underbar men komplexa resultat. Mitt sätt att förklara saker kräver bara matematik. Jag är en stor anhängare av enkelhet. Jag tror att ett system som är enkelt är lättare att kontrollera och övervaka, förutom många inbäddade enheter inte har befogenhet och resurser att genomföra komplexa algoritmer som kräver matrisberäkningar.

Jag kommer att använda som ett exempel en ny IMU enhet, den Acc_Gyro Accelerometer + Gyro IMU. Parametrarna för den här enheten använder vi i vårt exempel nedan. Denna enhet är en bra enhet till att börja med eftersom den består av 2 enheter:

-LIS331AL (datablad) - en treaxiala accelerationsmätare som 2 G
-LPR550AL (datablad) - en dubbel-axel pitch och rulle, 500 grader per sekund gyroskop

Tillsammans utgör de en 5-grader av frihet tröghetsbaserad måttenhet. Nu är ett fantasinamn! Men är bakom det finare namnet en mycket användbar kombination enhet som vi kommer att täcka och förklara i detalj i denna guide.