2019-01-05

アナログジャイロセンサーについて（その２）

まずは、「GitHub - rpicopter/ArduinoMotionSensorExample: MPU6050/MPU6500/MPU9150/MPU9250 over I2c for Arduino」が動作する環境を用意する。

Arduino本体。標準サイズでなく、この手のタイプだとテストにも組み込みにも便利。
- www.switch-science.com
ジャイロセンサ　MPU6050/MPU6500/MPU9150/MPU9250のいずれか。
- Amazon MPU6050
- Amazon MPU9250

Arduinoもジャイロセンサも購入時は対応電圧に注意する。

ArduinoとジャイロセンサのI2C、電源を接続する。
以下の例は5V対応のArduino互換機のProMicroと、5V対応のジャイロセンサを使う場合。
f:id:ohguma:20190105102925p:plain

サンプルソースの「inv_mpu.cpp」の48行目に使うセンサ型番を定義する。

準備ができたらシリアルモニタで動作確認する。
センサを動かしてどの値が変わるか確認する。
センサを水平に置いた状態で回転（ヨー軸まわりに回転）させた場合、「Y」の値が変化する。
f:id:ohguma:20190105110114p:plain

戦車で例えると、砲塔の左右回転がヨー軸(yaw)、砲身の上下がピッチ軸(pitch)、車体の横転がロール軸(roll)。

ローリング - Wikipedia

（つづく）

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]);
    }
}