Usando o MPU-6050 com o Raspberry Pi

O MPU-6050 é um dispositivo de rastreamento de movimento de 6 eixos com um giroscópio e acelerômetro, tornando-o ideal para aplicativos de detecção de movimento, como robótica, drones e projetos de IoT. Neste guia, você aprenderá como conectar e usar o MPU-6050 com um Raspberry Pi para capturar dados de movimento e orientação.

O que você precisará

1. Raspberry Pi (Qualquer modelo com suporte GPIO, por exemplo, PI 3, PI 4)
2. Módulo MPU-6050
3. Fios de pão e jumper
4. Um computador com acesso SSH ao Raspberry Pi ou um teclado conectado e monitor
5. Python instalado no Raspberry Pi

Etapa 1: Fiação do MPU-6050 para o Raspberry Pi

O MPU-6050 se comunica com o Raspberry Pi usando o protocolo I2C.

Conexões

Observação: Verifique se o módulo MPU-6050 opera a 3,3V. A maioria dos módulos inclui um regulador de tensão, permitindo que eles sejam alimentados com 5V.

Etapa 2: Ative a interface I2C no Raspberry Pi

1. Abra a ferramenta de configuração do Raspberry Pi:

   sudo raspi-config
   

2. Navegar para Opções de interface> i2c e ativá -lo.
3. Reinicie o Raspberry Pi:

   sudo reboot
   

Etapa 3: Instale as ferramentas e bibliotecas necessárias

1. Atualize seu Raspberry Pi:

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y
   

2. Instale as ferramentas i2C:

   sudo apt install -y i2c-tools
   

3. Instale as bibliotecas Python para a comunicação e processamento de dados I2C:

   pip install smbus2
   

Etapa 4: verifique a conexão

1. Usar i2cdetect Para verificar se o MPU-6050 é detectado no barramento i2C:

   sudo i2cdetect -y 1
   

2. Você deve ver o MPU-6050 no endereço 0x68 (ou 0x69 Se o pino AD0 for puxado alto). Se não:
   • Verifique sua fiação.
   • Verifique se o MPU-6050 está alimentado.

Etapa 5: Lendo dados do MPU-6050

O script Python a seguir lê dados de acelerômetro e giroscópio do MPU-6050.

Exemplo de código 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...")

Etapa 6: Aplicações do MPU-6050

1. Rastreamento de movimento: Rastrear movimento e orientação em robótica ou vestível.
2. Sistemas de estabilização: Implemente a estabilização giroscópica para drones ou gimbals.
3. Jogos: Crie controladores de jogo baseados em movimento.
4. Projetos de IoT: Use dados de movimento para acionar eventos de automação.

Solução de problemas

1. Dispositivo não detectado:

   • Verifique as conexões SDA e SCL.
   • Verifique se a interface I2C está ativada no Raspberry Pi.
   • Verifique a fonte de alimentação para o MPU-6050.

2. Leituras imprecisas:

   • Calibre o sensor implementando um deslocamento para cada eixo.
   • Verifique se o sensor é colocado em uma superfície estável.

3. Erros i2c:

   • Certifique -se de que não haja dispositivos conflitantes no barramento i2C.

Conclusão

O MPU-6050 é um sensor de movimento versátil que pode adicionar recursos precisos de rastreamento de movimento aos seus projetos de Raspberry Pi. Seguindo este guia, você pode configurar e usar o MPU-6050 para aplicações como robótica, sistemas de estabilização e automação de IoT. Experimente os dados de escala e filtragem para ajustar o sensor para suas necessidades!