电路研究10——MPU6050电路搭建

        因为新抄板,也是改板涉及到了陀螺仪的使用,所以这里就开始再研究一下陀螺仪的使用了。之前设计擦玻璃机器人时候用过,不过那会只用到了2个方向,这会用到了3个方向,又去找,不过好像原先设计资料不知道丢哪里去了,这里再新查找一下。并顺便贴过来。下面全部是从网上扒过来的,暂时在忙于改电路,也就不深入分析了。

        MPU-6050

        MPU-60X0是世界上第一款集成 6 轴MotionTracking设备。它集成了3轴MEMS陀螺仪,3轴MEMS加速度计,以及一个可扩展的数字运动处理器 DMP( DigitalMotion Processor),可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器,比如磁力计。扩展之后就可以通过其 I2C或SPI接口输出一个9轴的信号( SPI接口仅在MPU-6000可用)。 MPU-60X0也可以通过其I2C接口连接非惯性的数字传感器,比如压力传感器。
        MPU-60X0对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位的ADC,将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动,传感器的测量范围都是用户可控的,陀螺仪可测范围为±250, ±500, ±1000, ±2000°/秒( dps),加速度计可测范围为±2, ±4,±8, ±16g。
        一个片上1024字节的FIFO,有助于降低系统功耗。和所有设备寄存器之间的通信采用 400kHz的 I2C接口或 1MHz的 SPI接口( SPI仅MPU-6000可用)。 对于需要高速传输的应用, 对寄存器的读取和中断可用 20MHz的SPI。另外,片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。芯片尺寸4×4×0.9mm,采用QFN封装(无引线方形封装),可承受最大 10000g的冲击,并有可编程的低通滤波器。
        关于电源, MPU-60X0可支持 VDD范围 2.5V±5%, 3.0V±5%,或 3.3V±5%。另外MPU-6050还有一个 VLOGIC引脚,用来为 I2C输出提供逻辑电平。 VLOGIC电压可取1.8±5%或者VDD。

        我们打算使用stm32,所以这里就使用单片机的3.3V作为供电电压,选用就是3.3V了。

        数字输出6轴或9轴的旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(EulerAngleforma)的融合演算数据。
        具有131 LSBs/°/sec 敏感度与全格感测范围为±250、 ±500、 ±1000与±2000°/sec 的3轴角速度感测器(陀螺仪)。
        可程式控制,且程式控制范围为±2g、 ±4g、 ±8g和±16g的3轴加速器。
        移除加速器与陀螺仪轴间敏感度,降低设定给予的影响与感测器的飘移。
        数字运动处理(DMP:DigitalMotion Processing)引擎可减少复杂的融合演算数据、 感测器同步化、 姿势感应等的负荷。 运动处理数据库支持 Android、 Linux与Windows 内建之运作时间偏差与磁力感测器校正演算技术,免除了客户须另外进行校正的需求。
        以数位输出的温度传感器
        以数位输入的同步引脚(Syncpin)支援视频电子影相稳定技术与GPS
        可程式控制的中断(interrupt)支援姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中断、 high-G中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能。
        VDD供电电压为2.5V±5%、 3.0V±5%、 3.3V±5%; VDDIO为1.8V±5%
        陀螺仪运作电流: 5mA, 陀螺仪待命电流: 5uA; 加速器运作电流: 500uA, 加速器省电模式电流: 40uA@10Hz
        高达 400kHz 快速模式的 I2C,或最高至 20MHz 的 SPI 串行主机接口(serial hostinterface)
内建振荡器在工作温度范围内仅有±1%频率变化。 可选外部时钟输入 32.768kHz或19.2MHz

        下面是管脚定义:

        

        

        下面是电路原理设计:

        

        

        

        这里图也是别人的,我目前暂时在弄自己的电路图,至于之后需要的等编程之后再说。

使用芯片:MPU-6050MPU-6050数据手册) 供电电源:3-5v(内部低压差稳压) 通信方式:标准IIC通信协议 芯片内置16bit AD转换器,16位数据输出 陀螺仪范围:±250 500 1000 2000 °/s 加速度范围:±2±4±8±16g MPU-6000(MPU-6000数据手册)为全球首例整合性6轴运动处理组件,相较于多组件方案,免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题,减少了大量的包装空间。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器,并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎,由主要I2C端口以单一数据流的形式,向应用端输出完整的9轴融合演算技术 InvenSense的运动处理资料库,可处理运动感测的复杂数据,降低了运动处理运算对操作系统的负荷,并为应用开发提供架构化的API。 MPU-6000的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps),可准确追緃快速与慢速动作,并且,用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的I2C或最高达20MHz的SPI。 MPU-6000可在不同电压下工作,VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%,逻辑接口VVDIO供电为1.8V± 5%。MPU-6000的包装尺寸4x4x0.9mm(QFN),在业界是革命性的尺寸。其他的特征包含内建的温度感测器、包含在运作环境中仅有±1%变动的振荡器。 应用运动感测游戏 现实增强 电子稳像 (EIS: Electronic Image Stabilization) 光学稳像(OIS: Optical Image Stabilization) 行人导航器 “零触控”手势用户接口 姿势快捷方式 认证 市场智能型手机 平板装置设备 手持型游戏产品 3D遥控器 可携式导航设备 特征以数字输出6轴或9轴的旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(Euler Angle forma)的融合演算数据。 具有131 LSBs/°/sec 敏感度与全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec 的3轴角速度感测器(陀螺仪)。 可程式控制,且程式控制范围为±2g、±4g、±8g和±16g的3轴加速器。 移除加速器与陀螺仪轴间敏感度,降低设定给予的影响与感测器的飘移。 数字运动处理(DMP: Digital Motion Processing)引擎可减少复杂的融合演算数据、感测器同步化、姿势感应等的负荷。 运动处理数据库支持Android、Linux与Windows 内建之运作时间偏差与磁力感测器校正演算技术,免除了客户须另外进行校正的需求。 以数位输出的温度传感器 以数位输入的同步引脚(Sync pin)支援视频电子影相稳定技术与GPS 可程式控制的中断(interrupt)支援姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中断、high-G中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能。 VDD供电电压为2.5V±5%、3.0V±5%、3.3V±5%;VDDIO为1.8V± 5% 陀螺仪运作电流:5mA,陀螺仪待命电流:5A;加速器运作电流:350A,加速器省电模式电流: 20A@10Hz 高达400kHz快速模式的I2C,或最高至20MHz的SPI串行主机接口(serial host interface) 内建频率产生器在所有温度范围(full temperature range)仅有±1%频率变化。 使用者亲自测试 10,000 g 碰撞容忍度 为可携式产品量身订作的最小最薄包装 (4x4x0.9mm QFN)
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