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MPU6050六轴加速度计

前言​

MPU6050是一款高性能的6轴（三轴加速度+三轴陀螺仪）传感器模块，用于测试物体的运动姿态，I2C接口，常用于四轴飞控，平衡车等场景。

实验目的​

通过python编程实现测量MPU6050加速度、角速度和温度值！

实验讲解​

市面上大多MPU6050模块都通用，使用I2C总线通讯，下图是一款MPU6050传感器模块：

mpu6050_1

模块参数
供电电压3.3V
通信方式I2C总线（默认地址：0x68）
测量维度加速度：3维
陀螺仪：3维
加速度测量范围±2/±4/±8/±16g
陀螺仪测量范围±250/±500/±1000/±2000°/s
温度传感器测量范围：-40℃~85℃（精度：±1℃）
引脚说明VCC: 接3.3V
GND: 接地
SDA: I2C数据引脚
SCL: I2C时钟引脚

MPU6050六轴方向说明：

mpu6050_2

从上面介绍可以看到MPU6050是一款通过I2C接口驱动的传感器。我们通过核桃派I2C接口编程，即可以对该模块实现数据通讯。

本例程使用核桃派的I2C1来连接MPU6050传感器： mpu6050_3

mpu6050_4

MPU6050对象​

在CircuitPython中可以直接使用写好的Python库来获取MPU6050传感器数据。具体介绍如下：

构造函数​

mpu = adafruit_mpu6050.MPU6050(i2c, address=0x68)

构建MPU6050对象。

参数说明：

  • i2c 需要构建i2c对象，参考: I2C对象说明；这里不再重复。
  • address 模块I2C地址。默认：0x68；

使用方法​

mpu.acceleration

返回x、y、z的加速度值，单位m/s^2，数据类型为float


mpu.gyro

返回x、y、z的角速度值，单位rad/s，数据类型为float


mpu.temperature

返回温度值，单位℃, 数据类型为float


理解了MPU6050传感器原理和对象使用方法后，我们可以整理出编程思路，流程图如下 ：

参考代码​

'''
实验名称：MPU6050六轴加速度计
实验平台：核桃派1B
'''
import time, board, busio, adafruit_mpu6050

# 构建I2C对象，使用核桃派I2C1控制
i2c = busio.I2C(board.SCL1, board.SDA1)

# 构建MPU6050对象
mpu = adafruit_mpu6050.MPU6050(i2c, address=0x68)

while True:
    print("Acceleration: X:%.2f, Y: %.2f, Z: %.2f m/s^2" % (mpu.acceleration))
    print("Gyro X:%.2f, Y: %.2f, Z: %.2f rad/s" % (mpu.gyro))
    print("Temperature: %.2f C" % mpu.temperature)
    print("")
    time.sleep(1)

实验结果​

将MPU6050传感器按下图连接到核桃派， SDA1连接到模块SDA引脚, SCL1连接到模块SCL引脚：

mpu6050_4

由于本例程代码依赖其它py库，所以需要将整个例程文件夹上传到核桃派：

mpu6050_5

发送成功后需要打开远程目录（核桃派）的py文件来运行，因为运行会导入文件夹里面的其它库文件，因此这类型代码在电脑本地运行是无效的。

mpu6050_6

这里使用Thonny远程核桃派运行以上Python代码，关于核桃派运行python代码方法请参考： 运行Python代码。运行成功后可以看到终端打印出温度、气压和海拔高度信息：

mpu6050_7