Arduino串口获取陀螺仪（角度传感器）ATK-IMU901M6轴数据

产品介绍

ATK IMU 901是新西兰威森公司(Hemisphere)生产的一款先进的惯导组合导航系统(strapdown INS)硬件平台。它集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁力计,可以提供精密的角速度、加速度和磁场测量结果。该惯导组件广泛应用于各类导航定位和稳定控制系统中。

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Arduino

由于该模块不同数据，串口主动上传的长度不一致，姿态上传11位(双字节十六进制)、四元数上传13位、加速度和角速度上传17位，SSCOM程序直接读取串口内容，如下：

55 55 01 06 91 22 20 FF 0A 4C D9
55 55 02 08 FC 44 5F 20 95 29 0F 5E 9E
55 55 03 0C 7D 01 EB 2F 25 2A 94 00 D7 00 99 FF A3
55 55 06 08 56 03 5B 03 59 03 5C 03 2A
55 55 01 06 92 22 20 FF 0A 4C DA
55 55 02 08 FC 44 5F 20 96 29 0F 5E 9F
55 55 03 0C 68 01 2D 30 16 2A 39 00 07 01 E5 FF E4
55 55 06 08 72 03 6D 03 58 03 6F 03 6A
55 55 01 06 91 22 20 FF 0A 4C D9
55 55 02 08 FC 44 5E 20 95 29 10 5E 9E
55 55 03 0C 4B 01 5A 30 66 2A B6 FF 1B 01 07 00 F7

所以不能直接用mpu6050的例程，要修改一下。传感器手册同样也描述了传感器模块的帧格式的差异。

上传姿态角数据

因此程序书写时，需要将不同长度数据区分开。

话不多说，直接上代码

/*
  This code is used for connecting arduino to serial ATK-IMU901 module, and test in arduino uno R3 board.
  connect map:
  arduino   ATK901 module
  VCC    5v/3.3v
  TX     RX<-0
  TX     TX->1
  GND    GND
*/
unsigned char Re_buf[16], counter = 0;
unsigned char sign = 0;
float acc[3], Roll, Pitch, Yaw, Q[4], w[3];
void setup() {
  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  if (sign)
  {
    sign = 0;
    if (Re_buf[0] == 0x55)   //检查帧头
    {
      switch (Re_buf [2])
      {
        case 0x01:
          Roll  = (short(Re_buf [5] << 8 | Re_buf [4])) / 32768.0 * 180;
          Pitch = (float(Re_buf [7] << 8 | Re_buf [6])) / 32768.0 * 180;
          Yaw   = (float(Re_buf [9] << 8 | Re_buf [8])) / 32768.0 * 180;
          //          Serial.print("Angle:");
          Serial.print(Roll); Serial.print(" ");
          Serial.print(Pitch); Serial.print(" ");
          Serial.print(Yaw); Serial.println(" ");
          break;
        case 0x02:
          Q[0]  = (float(Re_buf [5] << 8 | Re_buf [4])) / 32768.0;
          Q[1]  = (float(Re_buf [7] << 8 | Re_buf [6])) / 32768.0;
          Q[2]  = (float(Re_buf [9] << 8 | Re_buf [8])) / 32768.0;
          Q[3]  = (float(Re_buf [11] << 8 | Re_buf [10])) / 32768.0;
          //          Serial.print("Quarternion:");
          Serial.print(Q[0]); Serial.print(" ");
          Serial.print(Q[1]); Serial.print(" ");
          Serial.print(Q[2]); Serial.print(" ");
          Serial.print(Q[3]); Serial.println(" ");
          break;
        case 0x03:
          acc[0] = (float(Re_buf [5] << 8 | Re_buf [4])) / 32768.0 * 2 * 9.8;  // 2 为设置的1G单位刻度
          acc[1] = (float(Re_buf [7] << 8 | Re_buf [6])) / 32768.0 * 2 * 9.8;
          acc[2] = (float(Re_buf [9] << 8 | Re_buf [8])) / 32768.0 * 2 * 9.8;
          w[0]   = (float(Re_buf [11] << 8 | Re_buf [10])) / 32768.0 * 90;
          w[1]   = (float(Re_buf [13] << 8 | Re_buf [12])) / 32768.0 * 90;
          w[2]   = (float(Re_buf [15] << 8 | Re_buf [14])) / 32768.0 * 90;
          //          Serial.print("Accelerate:");
          Serial.print(acc[0]); Serial.print(" ");
          Serial.print(acc[1]); Serial.print(" ");
          Serial.print(acc[2]); Serial.println(" ");
          //          Serial.print("Gravity:");
          Serial.print(w[0]); Serial.print(" ");
          Serial.print(w[1]); Serial.print(" ");
          Serial.print(w[2]); Serial.println(" ");
          break;
      }
    }
  }
}

void serialEvent() {
  while (Serial.available()) {
    Re_buf[counter] = (unsigned char)Serial.read();
    if (sizeof(Re_buf) < 11)  // 判断接收缓冲区数据量是否充足
      return;
    if (counter == 0 && Re_buf[0] != 0x55)  // 第0号数据不是帧头
      return;
    counter++;
    switch (Re_buf [2])      // 根据数据帧类型判断
    {
      case 0x01:
        if (counter == 10) {
          counter = 0;      // 重新赋值，准备下一帧数据的接收
          sign = 1;
        }
        break;
      case 0x02:
        if (counter == 12) {
          counter = 0;
          sign = 1;
        }
        break;
      case 0x03:
        if (counter == 16) {
          counter = 0;
          sign = 1;
        }
        break;
      default:      // 增加其他类型数据帧的判断
        break;
    }
    if (counter > 16 && sign == 0)
    {
      counter = 0;   // 清除计数器,重新开始接收新的数据帧
    }
  }
}

输出的数据可以和ATK-IMU的上位机数据作对比。

由于该陀螺仪为6轴信号，所以只显示加速度、角速度、角度和四元数（端口数据我未读取）。磁场、气压需9轴版本方可支持。

链接: 角度传感器模块ATK-IMU901