利用MPU6050透過Arduino及Processing展現姿態演算

   MPU6050是一款近幾年無論在Maker界或是商業應用上皆十分熱門的慣性感測元件(Inertial Measurement Unit,IMU)，其中融合了三軸加速度計及三軸陀螺儀。    這款InvenSense於2010年推出的IC能如此成功，除了其低成本、高靈敏度、應用範圍廣等特色以外，最大的功臣為內建的Digital Motion Processor(DMP)，這內建功能強大的小模組可以直接在MPU6050內完成加速度計與陀螺儀的Sensor Fusion，傳出四元數、尤拉角，免去了以往繁複的矩陣轉換以及減輕微控制器的運算壓力。這麼好康的內建功能當然就是我們今天的主題啦!

(圖片截自:http://www.invensense.com/products/motion-tracking/6-axis/mpu-6050/)

首先我們去GitHub下載i2cdevlib

下載完之後我們將i2cdevlib-master資料夾解壓縮後放入(C:\Users\user\Documents\Arduino\libraries)的路徑內

接著我們開啟i2cdevlib-master資料夾，再進入裡面的Arduino資料夾並找到I2Cdev資料夾，將I2Cdev裡面的四個檔案複製貼上到MPU6050資料夾內

再將MPU6050資料夾內除了Examples資料夾以外的檔案全部複製並在Examples內的MPU6050_DMP6資料夾內貼上

接著開啟MPU6050_DMP6，並將第117行的//define OUTPUT_TEAPOT改成define OUTPUT_TEAPOT

接著選好我們的Arduino板子及COM Port就可以編譯上傳囉~

上傳完之後我們就可以開始拿出MPU6050

Arduino與MPU6050的接法為:

VCC <---> 3.3V

GND <---> GND

SDA <---> A4

SCL <---> A5

INT <---> D2

連接完我們打開Arduino IDE右上角的Serial Monitor，將Baud Rate設成115200

接著在上方文字框內隨意輸入任何文字(例如ArkLab)並按Send

如果有開始跑出數值的話就代表我們已經成功一半囉!

有了DMP的協助，現在MPU6050已經直接跑出YAW,PITCH,ROW的值了~

可是單單只有數字不過癮，我們當然要著手讓它圖像化，這時候Processing就該亮麗登場!

我們先下載最新版Processing以及需要的library--toxiclibs

同樣的我們安裝好Processing之後將toxiclibs-complete-0020資料夾解壓縮放到C:\Users\user\Documents\Processing\libraries資料夾內

接著我們就回到剛剛MPU6050_DMP6的資料夾內，發現上面居然有個Processing資料夾，讓我們開啟MPUTeapot.pde

按下左上角長得像播放鍵的Run

飛機的姿態就出來了!

趕快動一動手中的MPU6050模組，就會發現小飛機隨著手的姿態一起轉動囉~

延伸閱讀:

1.MPU6050 Datasheet: http://www.seeedstudio.com/wiki/images/b/b1/MPU6050.pdf

2.陀螺儀及加速度計介紹:http://www.instructables.com/id/Accelerometer-Gyro-Tutorial/?ALLSTEPS

P.S.

我們的FB社團"Drone Maker-飛行器自造工坊"也時常會有各種學術討論

歡迎大家一起加入討論學習喔!