Stone Lcd + Cảm biến con quay hồi chuyển gia tốc: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Tài liệu này sẽ hướng dẫn bạn cách sử dụng cảm biến con quay hồi chuyển gia tốc STM32 MCU + MPU6050 + màn hình cổng nối tiếp STONE STVC070WT cho DEMO.

STVC070WT là màn hình nối tiếp của công ty chúng tôi, sự phát triển của nó rất đơn giản, dễ sử dụng, bạn có thể truy cập trang web của công ty chúng tôi để xem tất cả sự khác biệt về màn hình:

Bước 1: CÔNG CỤ ĐÁ

Điều đáng chú ý là màn hình của chúng tôi hỗ trợ giao tiếp cổng nối tiếp. Một số kiểu hỗ trợ TTL / RS232 / RS485, nhưng một số kiểu chỉ hỗ trợ RS232. Nếu cổng nối tiếp của MCU của bạn là mức logic TTL, bạn cần thêm MAX3232 để chuyển đổi mức. Nếu bạn muốn biết màn hình nào hỗ trợ TTL và màn hình nào hỗ trợ cả TTL và RS232, bạn có thể xem trên trang web của chúng tôi:

www.stoneitech.com/product/industrial-type

Chúng ta có thể thấy rằng màn hình "loại công nghiệp" và "loại nâng cao" thường chỉ hỗ trợ RS232 hoặc RS485 và chỉ màn hình "loại dân dụng" mới có thể hỗ trợ TTL / RS232 / RS485. Nếu bạn chọn "loại nâng cao" hoặc "loại công nghiệp", nhưng SCM của bạn chỉ hỗ trợ TTL, khi đó bạn cần thực hiện chuyển đổi sau:

Các thông tin liên quan khác có thể được xem hoặc tải xuống trên trang web chính thức:

Ba bước phát triển màn hình hiển thị STONE:

Thiết kế logic hiển thị và logic nút bằng phần mềm STONE TOOL và tải tệp thiết kế xuống mô-đun hiển thị. MCU giao tiếp với mô-đun hiển thị STONE thông qua một cổng nối tiếp.

Với dữ liệu thu được trong bước 2, MCU thực hiện các hành động khác.

Bước 2: Giới thiệu dự án

Giới thiệu dự án

Những gì tôi sẽ cho bạn thấy hôm nay là Demo về trọng lực, con quay hồi chuyển, Góc Euler, Các chức năng như sau:

• Ba hộp văn bản hiển thị các giá trị gia tốc
• Ba hộp văn bản hiển thị giá trị con quay hồi chuyển
• Ba hộp văn bản hiển thị giá trị Góc Euler
• Một hộp văn bản hiển thị thời gian làm mới hiện tại
• Hai nút điều chỉnh thời gian làm mới

Đầu tiên, chúng ta cần sử dụng Photoshop để thiết kế hai giao diện UI và kết quả thiết kế như sau:

Hình ảnh đầu tiên là hình ảnh màn hình chính, và hình ảnh thứ hai là hiệu ứng nút. Sau đó, chúng tôi mở "TOOL2019" và thiết kế các hiệu ứng trong CÔNG CỤ:

Hai thành phần chính được sử dụng:

Đơn vị hiển thị số

Nút tăng dần

Sau khi thiết kế, hiệu ứng hoạt động mô phỏng có thể được nhìn thấy trong giao diện mô phỏng:

Bước 3: MPU-6050

Mpu-6050 là chip xử lý chuyển động 6 trục tích hợp đầu tiên trên thế giới. So với giải pháp nhiều thành phần, nó giúp loại bỏ vấn đề về sự khác biệt giữa con quay hồi chuyển kết hợp và trục thời gian của máy gia tốc và giảm rất nhiều không gian đóng gói. Khi được kết nối với thời gian từ kế ba trục, mpu-6050 cung cấp đầu ra tổng hợp chuyển động 9 trục hoàn chỉnh cho các cổng I2C hoặc SPI (SPI chỉ có trên mpu-6000).

Phạm vi cảm biến

Phạm vi cảm biến vận tốc góc của mpu-6050 là ± 250, ± 500, ± 1000 và ± 2000 ° / SEC (DPS), có thể theo dõi chính xác các hành động nhanh và chậm. Hơn nữa, người dùng có thể lập trình và điều khiển phạm vi phát hiện của máy gia tốc là ± 2g, ± 4g ± 8g và ± 16g. Dữ liệu sản phẩm có thể được truyền qua IIC lên đến 400kHz hoặc SPI lên đến 20MHz (SPI chỉ khả dụng trên mpu-6000). Mpu-6050 có thể hoạt động ở các điện áp khác nhau, điện áp cung cấp của VDD là 2,5v ± 5%, 3,0v ± 5% hoặc 3,3v ± 5% và nguồn cung cấp của giao diện logic VDDIO là 1,8v ± 5% (chỉ VDD được sử dụng cho MPU6000). Kích thước đóng gói 4x4x0,9mm (QFN) của mpu-6050 là một cuộc cách mạng trong ngành. Các tính năng khác bao gồm cảm biến nhiệt độ tích hợp và bộ dao động chỉ thay đổi ± 1% trong môi trường hoạt động. Ứng dụng

Trò chơi cảm biến trên thiết bị di động thực tế tăng cường, giao diện người dùng EIS: Ổn định hình ảnh điện tử (OIS: Optical Image Stabilization) của điều hướng dành cho người đi bộ với cử chỉ "không chạm". Điện thoại thông minh, thiết bị máy tính bảng, sản phẩm trò chơi cầm tay, máy chơi game, điều khiển từ xa 3D, thiết bị định vị cầm tay, UAV, xe thăng bằng.

Đặc trưng

Đầu ra kỹ thuật số của ma trận quay 6 - hoặc 9 trục, dữ liệu tính toán tổng hợp quaternion, Euler Angle forma Cảm biến vận tốc góc 3 trục (con quay hồi chuyển) với độ nhạy 131 LSBs / ° / SEC và phạm vi cảm biến lưới đầy đủ ± 250, ± 500, ± 1000 và ± 2000 ° / GIÂY. Nó có thể được điều khiển bằng một chương trình và phạm vi điều khiển chương trình là ± 2g, ± 4g, ± 8g và ± 16g. Loại bỏ độ nhạy giữa bộ gia tốc và trục con quay hồi chuyển và giảm ảnh hưởng của Cài đặt và độ lệch của cảm biến. Công cụ DMP (Xử lý chuyển động kỹ thuật số) giảm tải các thuật toán tổng hợp phức tạp, đồng bộ hóa cảm biến, cảm biến tư thế, v.v. Cơ sở dữ liệu xử lý chuyển động hỗ trợ độ lệch thời gian hoạt động và các thuật toán hiệu chỉnh cảm biến từ được tích hợp trong Android, Linux và Windows. Cảm biến nhiệt độ với đầu ra kỹ thuật số và đầu vào kỹ thuật số Chân đồng bộ hỗ trợ video Công nghệ ổn định pha bóng điện tử và điều khiển ngắt GPS có thể lập trình hỗ trợ nhận dạng cử chỉ, rung, phóng to và thu nhỏ hình ảnh, lăn, ngắt xuống nhanh, ngắt độ cao, không cảm biến chuyển động, cảm ứng chạm, cảm biến rung. Điện áp cung cấp của VDD là 2,5 v ± 5%, 3,0 v ± 5% và 3,3 v ± 5%. Dòng hoạt động của VDDIO là 1,8 v ± 5%: 5mA; Dòng điện chờ của con quay: 5uA; Dòng hoạt động của máy gia tốc: 350uA, dòng chế độ tiết kiệm năng lượng của máy gia tốc: 20uA @ 10Hz I2C ở chế độ nhanh lên đến 400kHz, hoặc giao diện máy chủ nối tiếp SPI lên đến 20MHz tích hợp bộ tạo tần số ở dải nhiệt độ đầy đủ chỉ ± 1% biến tần. Bao bì tối thiểu và mỏng nhất (4x4x0,9mm QFN) được thiết kế riêng cho các sản phẩm xách tay đã được kiểm tra để đáp ứng các tiêu chuẩn RoHS và môi trường. Giới thiệu về mã pin

SCL và SDA kết nối với giao diện IIC của MCU, qua đó MCU điều khiển MPU6050. Ngoài ra còn có một giao diện IIC, AXCL và XDA, có thể được sử dụng để kết nối các thiết bị phụ bên ngoài, chẳng hạn như cảm biến từ tính, để tạo thành cảm biến chín trục. LOGIC là điện áp của cổng IO và chân thấp nhất có thể đạt được 1.8v. Nói chung, chúng ta có thể sử dụng trực tiếp VDD. AD0 là chân điều khiển địa chỉ từ giao diện IIC (kết nối với MCU), điều khiển thứ tự thấp nhất của địa chỉ IIC. Nếu GND được kết nối, thì địa chỉ IIC của MPU6050 là 0X68 và 0X69 nếu VDD được kết nối. Lưu ý: địa chỉ ở đây không chứa thứ tự truyền dữ liệu thấp nhất (thứ tự thấp nhất được sử dụng để đọc và ghi). Dưới đây là mô-đun mpu-6050 mà tôi đã sử dụng:

Bước 4: Vi điều khiển STM32

MCU STM32F103RCT6 có các chức năng mạnh mẽ. Dưới đây là các thông số cơ bản của MCU:

Dòng: STM32F10X

Nhân: ARM - COTEX32

Tốc độ: 72 MHZ

Giao diện giao tiếp: CAN, I2C, IrDA, LIN, SPI, UART / USART, USB

Thiết bị ngoại vi: DMA, điều khiển động cơ PWM, PDR, POR, PVD, PWM, cảm biến nhiệt độ, WDT

Dung lượng lưu trữ chương trình: 256KB

Loại bộ nhớ chương trình: FLASH

Dung lượng RAM: 48K

Điện áp - nguồn cung cấp (Vcc / Vdd): 2 V ~ 3,6 V

Bộ tạo dao động: nội bộ

Nhiệt độ hoạt động: -40 ° C ~ 85 ° C

Gói / nhà ở: 64-lqfp

Trong dự án này, tôi sẽ sử dụng UART, GPIO, Watch Dog và Timer của STM32F103RCT6. Sau đây là bản ghi phát triển mã cho dự án. STM32 SỬ DỤNG Phần mềm Keil MDK phát triển phần mềm này chắc hẳn các bạn đã quá quen thuộc nên mình sẽ không giới thiệu cách cài đặt của phần mềm này. STM32 có thể được mô phỏng trực tuyến thông qua j-link hoặc st-link và các công cụ mô phỏng khác. Hình ảnh sau đây là bảng phát triển STM32 mà tôi đã sử dụng:

Thêm trình điều khiển nối tiếpSTM32F103RCT6 có một số cổng nối tiếp. Trong dự án này, tôi đã sử dụng kênh cổng nối tiếp PA9 / PA10 và tốc độ truyền của cổng nối tiếp được đặt ở 115200.

Vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần một mã hoàn chỉnh:

www.stoneitech.com/contact Chúng tôi sẽ trả lời bạn trong vòng 12 giờ.

Bước 5: Trình điều khiển MPU-6050

Mã này SỬ DỤNG chế độ giao tiếp IIC để đọc dữ liệu của MPU6050 và giao tiếp IIC SỬ DỤNG IIC mô phỏng phần mềm. Có rất nhiều mã liên quan, vì vậy tôi sẽ không dán chúng ở đây.

Vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần mã hoàn chỉnh: https://www.stoneitech.com/contact Chúng tôi sẽ trả lời bạn trong vòng 12 giờ.

Vui lòng xem hình ảnh sau để biết hiệu quả hoạt động:

Để tìm hiểu thêm về dự án bấm vào đây