2019-01-05

アナログジャイロセンサーについて

古い記事に質問があったのでまとめ直してみる。

TJ3Bのオプションにある方位センサはコンパスセンサのみで、ジャイロセンサを使う場合は自作する必要がある。C-Styleを無改造で使うためには

オプションのコンパスセンサと同様の出力を返すI2C接続のジャイロセンサ
Inputポートに接続して、ラインセンサ等と同様に電圧を返すアナログ出力のジャイロセンサ

のいずれかが必要となるが、単体でコンパスセンサと同等の値をI2C接続で返すジャイロセンサはググった限りでは見つけられなかった。

アナログ出力のジャイロセンサについては、以下のページで情報が公開されている。利用しているジャイロセンサ「L3GD20」は幾つか使ってみたが、個体差やドリフトが大きく、使うセンサごとの調整が面倒だった。
blog.livedoor.jp

後日公開されたMPU6050を使うジャイロセンサのサンプルにある「DMPライブラリ」を使うと、その調整が不要でドリフトも抑えられるということを知り、DMPを利用するサンプルを幾つか探してみた。
blog.livedoor.jp

自分が理解可能なArduinoベースでDMPを利用するサンプルでは、こちらの作りがシンプルだった。プログラムはページ右側の「Clone or download」→「Download ZIP」で取得できる。
github.com

メインプログラムの「AvrCopter.ino」はこれだけのプログラムで、ジャイロセンサから得た値をシリアル出力する。

#include "freeram.h"

#include "mpu.h"
#include "I2Cdev.h"

int ret;
void setup() {
    Fastwire::setup(400,0);
    Serial.begin(38400);
    ret = mympu_open(200);
    Serial.print("MPU init: "); Serial.println(ret);
    Serial.print("Free mem: "); Serial.println(freeRam());
	
}

unsigned int c = 0; //cumulative number of successful MPU/DMP reads
unsigned int np = 0; //cumulative number of MPU/DMP reads that brought no packet back
unsigned int err_c = 0; //cumulative number of MPU/DMP reads that brought corrupted packet
unsigned int err_o = 0; //cumulative number of MPU/DMP reads that had overflow bit set

void loop() {
    ret = mympu_update();

    switch (ret) {
	case 0: c++; break;
	case 1: np++; return;
	case 2: err_o++; return;
	case 3: err_c++; return; 
	default: 
		Serial.print("READ ERROR!  ");
		Serial.println(ret);
		return;
    }

    if (!(c%25)) {
	    Serial.print(np); Serial.print("  "); Serial.print(err_c); Serial.print(" "); Serial.print(err_o);
	    Serial.print(" Y: "); Serial.print(mympu.ypr[0]);
	    Serial.print(" P: "); Serial.print(mympu.ypr[1]);
	    Serial.print(" R: "); Serial.print(mympu.ypr[2]);
	    Serial.print("\tgy: "); Serial.print(mympu.gyro[0]);
	    Serial.print(" gp: "); Serial.print(mympu.gyro[1]);
	    Serial.print(" gr: "); Serial.println(mympu.gyro[2]);
    }
}