Menggunakan MPU-6050 dengan Raspberry Pi

MPU-6050 adalah perangkat pelacakan gerak 6-sumbu dengan giroskop dan accelerometer, membuatnya ideal untuk aplikasi penginderaan gerak seperti robotika, drone, dan proyek IoT. Dalam panduan ini, Anda akan belajar cara menghubungkan dan menggunakan MPU-6050 dengan raspberry pi untuk menangkap data gerakan dan orientasi.

Apa yang Anda Butuhkan

Raspberry Pi (Model apa pun dengan dukungan GPIO, mis., Pi 3, pi 4)
Modul MPU-6050
Papan tempat memotong papan dan kabel jumper
Komputer dengan akses SSH ke Raspberry Pi atau keyboard yang terhubung dan monitor
Python dipasang di Raspberry Pi

Langkah 1: Pengkabelan MPU-6050 ke Raspberry Pi

MPU-6050 berkomunikasi dengan Raspberry Pi menggunakan protokol I2C.

Koneksi

Pin MPU-6050	Raspberry Pi Pin
Vcc	3.3V (pin 1)
Gnd	Ground (pin 6)
SDA	SDA (Pin 3, GPIO2)
Scl	SCL (pin 5, gpio3)

Catatan: Pastikan modul MPU-6050 beroperasi di 3.3V. Sebagian besar modul termasuk regulator tegangan, yang memungkinkannya ditenagai dengan 5V.

Langkah 2: Aktifkan antarmuka I2C di Raspberry Pi

Buka alat konfigurasi Raspberry Pi:
```
sudo raspi-config
```
Navigasikan ke Opsi Antarmuka> I2C dan mengaktifkannya.
Reboot Raspberry Pi:
```
sudo reboot
```

Langkah 3: Instal alat dan perpustakaan yang diperlukan

Perbarui Raspberry Pi Anda:
```
sudo apt update && sudo apt upgrade -y
```
Instal alat I2C:
```
sudo apt install -y i2c-tools
```
Instal pustaka Python untuk komunikasi I2C dan pemrosesan data:
```
pip install smbus2
```

Langkah 4: Verifikasi koneksi

Menggunakan i2cdetect Untuk memverifikasi MPU-6050 terdeteksi di bus I2C:
```
sudo i2cdetect -y 1
```
Anda akan melihat MPU-6050 di alamat 0x68 (atau 0x69 Jika pin AD0 ditarik tinggi). Jika tidak:
- Periksa kabel Anda.
- Pastikan MPU-6050 bertenaga.

Langkah 5: Membaca data dari MPU-6050

Skrip Python berikut membaca data Accelerometer dan Gyroscope dari MPU-6050.

Contoh Kode Python

import smbus2
import time

# MPU-6050 Registers and Address
MPU6050_ADDR = 0x68
PWR_MGMT_1 = 0x6B
ACCEL_XOUT_H = 0x3B
GYRO_XOUT_H = 0x43

# Initialize I2C bus
bus = smbus2.SMBus(1)

# Wake up the MPU-6050
bus.write_byte_data(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_1, 0)

def read_raw_data(addr):
    # Read two bytes of data from the given address
    high = bus.read_byte_data(MPU6050_ADDR, addr)
    low = bus.read_byte_data(MPU6050_ADDR, addr+1)
    value = (high << 8) | low
    # Convert to signed value
    if value > 32767:
        value -= 65536
    return value

try:
    while True:
        # Read accelerometer data
        accel_x = read_raw_data(ACCEL_XOUT_H)
        accel_y = read_raw_data(ACCEL_XOUT_H + 2)
        accel_z = read_raw_data(ACCEL_XOUT_H + 4)

        # Read gyroscope data
        gyro_x = read_raw_data(GYRO_XOUT_H)
        gyro_y = read_raw_data(GYRO_XOUT_H + 2)
        gyro_z = read_raw_data(GYRO_XOUT_H + 4)

        # Convert raw data to meaningful values (optional scaling may be needed)
        accel_x_scaled = accel_x / 16384.0
        accel_y_scaled = accel_y / 16384.0
        accel_z_scaled = accel_z / 16384.0

        gyro_x_scaled = gyro_x / 131.0
        gyro_y_scaled = gyro_y / 131.0
        gyro_z_scaled = gyro_z / 131.0

        print(f"Accelerometer: X={accel_x_scaled:.2f}, Y={accel_y_scaled:.2f}, Z={accel_z_scaled:.2f}")
        print(f"Gyroscope: X={gyro_x_scaled:.2f}, Y={gyro_y_scaled:.2f}, Z={gyro_z_scaled:.2f}")

        time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
    print("Exiting...")

Langkah 6: Aplikasi MPU-6050

Pelacakan Gerak: Lacak pergerakan dan orientasi dalam robotika atau barang yang dapat dikenakan.
Sistem Stabilisasi: Menerapkan stabilisasi giroskopik untuk drone atau gimbal.
Gaming: Buat pengontrol game berbasis gerak.
Proyek IoT: Gunakan data gerak untuk memicu acara otomatisasi.

Pemecahan masalah

Perangkat tidak terdeteksi:
- Verifikasi koneksi SDA dan SCL.
- Pastikan antarmuka I2C diaktifkan di Raspberry Pi.
- Periksa catu daya ke MPU-6050.
Bacaan yang tidak akurat:
- Kalibrasi sensor dengan menerapkan offset untuk setiap sumbu.
- Pastikan sensor ditempatkan pada permukaan yang stabil.
Kesalahan I2C:
- Pastikan tidak ada perangkat yang saling bertentangan di bus I2C.

Kesimpulan

MPU-6050 adalah sensor gerak serba guna yang dapat menambahkan kemampuan pelacakan gerak yang tepat untuk proyek Raspberry PI Anda. Dengan mengikuti panduan ini, Anda dapat mengatur dan menggunakan MPU-6050 untuk aplikasi seperti robotika, sistem stabilisasi, dan otomatisasi IoT. Eksperimen dengan penskalaan dan penyaringan data untuk menyempurnakan sensor untuk kebutuhan Anda!