Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Содержание

Где еще применяют гироскоп

Прибор получил применение:

  • в навигационной системе;
  • для стабилизации оборудования, подверженного вибрациям;
  • в автоэлектронике: видеорегистраторах, охранной сигнализации, беспилотных механизмах;
  • в спутниковых тарелках;
  • в офисной технике;
  • в бытовых электронных устройствах (например, диск СВЧ вращается с помощью гироскопа);
  • в системах реагирования на опасности.

Гиродатчик применяют и в стабилизаторах для камеры. Предназначены они для компенсирования движений во время съемки фото и видео по двум или трем осям. В основе принципа работы стабилизатора камеры лежат сложные электромеханические гироскопы.

Принцип действия приспособления предполагает применение его в авиации, судоходстве и космонавтике. Любое судно, которое ходит на далекие расстояния, оснащено гирокомпасом. Для чего он нужен? Для автоматизированного управления на борту или работы в ручном режиме.

Военные корабли оборудованы целой системой гироскопов. Она координирует боеготовность морской артиллерии. В обязательном порядке этими механизмами оснащаются воздушные судна. В летательном аппарате датчики отвечают за информированность экипажа о работе навигации, а также системы стабилизации.

При покупке VR-шлема для дальнейшего сопряжения со смартфоном, наличие свободного гироскопа в нем — самая нужная позиция. Датчик в состоянии следить за поворотами головы, перемещая виртуальный взгляд в том направлении, в котором смотрят глаза пользователя.

Гироскоп на Андроиде применяется для изучения звездного неба. Если в телефоне осуществлена настройка специального приложения, то смартфон посредством камеры будет ориентироваться в сторонах света. Приложение отобразит наименования созвездий в поле зрения телефона.

Гироскоп – полезное изобретение, функционал которого расширяется вместе с техническим прогрессом.

Функции гиродатчика в мобильном телефоне

Основные свойства гироскопа позволяют зафиксировать положение смартфона в пространстве. Телефон, оборудованный таким датчиком, предоставляет возможность:

  • Владельцам оптики с 3D эффектом смотреть видеоролики в 360 градусов.
  • Геймерам выбирать игры с виртуальными поворотами, в которых не предусмотрено касание дисплея. Компьютерный герой или машина управляются путем наклона мобильного устройства в ту или иную сторону. Фирменный датчик гироскоп обладает такой чувствительностью, что в состоянии вычислить смещение на 1–2 градуса. Это позволяет своевременно отреагировать на положение дисплея смартфона или развернуть персонажа в игре.
  • Встряхнув аппарат, воспользоваться функцией разблокировки телефона или ответить на звонок.
  • Главная функция — это применение навигации. Гиродатчик открыл доступ в смартфоне к GPS и компасу. Этот прибор фиксирует местонахождение человека касательно сторон горизонта и космических спутников.

Если кого-то еще интересует вопрос: “Гироскоп в мобильном телефоне — что это такое?”, то ему следует знать, что без него все вышеперечисленные возможности не стали бы реальностью.

Что такое гироскопы для смартфонов?

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

стабилизаторов Hohem для экшн-камер

  • конструкцией;
  • материалом корпуса;
  • доступными функциями;
  • емкостью батареи и длительностью автономной работы;
  • поддерживаемым угловым диапазоном;
  • количеством осей стабилизации;
  • перечнем совместимых смартфонов.
  1. DJI OSMO Mobile — модель, выпущенная ещё в 2016 году, но по сей день удерживающая свою популярность на высоком уровне. Оно и неудивительно, ведь компания DJI уже давно зарекомендовала себя как одного из лучших производителей в сфере фото- и видеоаппаратуры, а также сопряженных с ними устройств. Рассматриваемая модель обеспечивает практически идеальную стабилизацию даже в максимально динамичных ситуациях. Более того, она обладает расширенным набором настроек для точного подгона под девайс. Цена гироскопа DJI OSMO Mobile в России — порядка 20 390 рублей.
  2. Zhiyun Smooth Q — гироскоп, удерживающий идеальный баланс между ценой и качеством. Он обладает мощными моторами, обширным функционалом, влагозащитным корпусом и ёмкостной батареей, гарантирующей до 12 часов работы. Ориентировочная цена стабилизатора Zhiyun Smooth Q в России — 9 490 рублей.
  3. Feiyu Tech SPG 2 — стабилизатор, выполненный из прочного алюминия и имеющий качественную защиту от брызг, его можно без проблем применять в самых экстремальных условиях. Аксессуар поддерживает смартфоны, весом до 300 г. Его успели протестировать на OPPO R9S/R15, VIVO X20 Plus/X21A/Y85A, Huawei P9/Mate10 Pro/P20, Xiaomi Mi 8/MIX 2S, Samsung S9+/S8 +, One Plus 5T, LG V30+, HTC U11+, iPhone X/8/7 Plus/6S/6. Цена гироскопа Feiyu Tech SPG 2 в России — 179 долларов.

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Признаки поломки датчика

Если гироскоп вышел из строя, возможны следующие неполадки:

  • статичная картинка на дисплее;
  • произвольная смена положения;
  • погрешности при повороте.

Если портативный электронный прибор не роняли, вероятен программный сбой. Рекомендовано выполнить одно из действий:

  • «перепрошить» смартфон;
  • вернуться к предыдущей версии ПО;
  • установить обновление операционной системы;
  • удалить ненужные приложения.

Владелец в состоянии справиться с системными ошибками телефона не прибегая к помощи профессионалов.

Если мобильное устройство падало, то починить гироскоп своими руками не получится. В этой ситуации стоит посетить сервисный центр, где проведут диагностику и в случае необходимости заменят датчик.

Тестирование

После отладки необходимо провести тестирование. В чём разница? При тестировании вы точно знаете, что программный код работает без лагов и багов, но вам необходимо убедиться, что в нём нет логических ошибок.

С акселерометром и гироскопом проще всего использовать программы 3Д рендеринга показаний, вроде ShowGY521Data, которые позволят в реальном времени увидеть, как железо позиционируется в пространстве. В случае неисправностей всегда можно подправить нулевой уровень и уменьшить чувствительность акселерометра, который также влияет на конечную модель отображения устройства.

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Прошу не запинывать за вопрос)

Мне нужно на планшет установить внешний гироскоп, соответственно из портов — usb и соответственно можно использовать bluetooth.

Рванул на всеми любимый али, он мне выдал вот такую штуку:https://pp.userapi.com…/5a76f/YCH5VXhX8rM.jpg

ну и яб не задавал вопрос на форуме, зная чо с этим делать))

ну вот юсб папка, далее идут провода. куда они иду, что с ними делать?

Может предложите какую-то бюджетную штуку чтоб прицепить к планшету и юзать?

-пожалуйста, загрузить программное обеспечение.-открыть ‘driver’ папку.-Дважды щелкните » ZYX кабель водитель » » для установки.-нажмите на ‘Next’ кнопку начать и ждать, что установка завершена.-включите передатчик, чем подключить USB Link.-нажмите ‘ZYX2. 0’ значок, чтобы начать конфигурации.-нажмите кнопку » подключить » на первой странице. три СВЕТОДИОДНЫХ для красного на зеленый, означает, что соединение успешно.————

т.е. дрова к этим штукам идут, но блин как оно, что оно, куда провод этот на фотке кроме юсб подключается — вообще не пойму

Это ок) Но что это за шнур, что еще нужно, он же явно втыкается куда-то, вот я воткнул в плашет на винде эту приблуду и? Ну т.е. какие то же датчики нужно кудато присобачивать

SeregaHab,

Сообщение отредактировал Azathtot — 03.05.17, 10:49

Вооооот! Только хотелось бы дешевле, так как 4тыс за такое устройство дороговато на мой взгляд, както же делают верталётики за 900 рублей на гироскопе.

Т.е. явно же есть какой то девайс чисто юсб решающий этот вопрос?

Популярные статьи  Нож Киридаши в современном стиле

Ну т.е. до штукаря не реально найти юсб гироскоп с датчиками?

а если вот такую штуку прицепить на юсб, будет же работать?

Подскажите пожалуйста, если вот такую штуку поставить на планшет:https://ru.aliexpress.…zN1DX&isOrigTitle=true

Она будет работать как гироскоп? Или это все работает не так и я вообще не прав?

muraveiX

Сообщение отредактировал Azathtot — 05.05.17, 12:41

Комплектующие

Создаётся данный датчик или МК, в зависимости от того, что вы собрались приобретать, из компонентов ATmega328.

Распиновка модуля Arduino MPU 6050

Так, в нём имеются:

  1. 14 штук различных пинов и цифровых выходов, половина из которых являются ШИМ-выходами.
  2. Специальные кварцевые резонаторы до 16 МГц мощностью.
  3. Встроенный вход под usb-кабель, который позволит вам сэкономить не только время, но и деньги, которые вы могли бы потратить на покупку адаптера.
  4. Контакты и распиновка для стандартного питания с нулем, фазой и заземлением.
  5. Контакты для сброса до заводских настроек, при которых весь машинный код и данные будут стёрты. Это полезно в том случае, если вы напортачили с программой и модуль превратился в бесполезную груду железа, и просто как экономия времени, если необходимо сменить прошивку.
  6. ICSP контакт, который необходим для того, чтобы запрограммировать машинный код, который будет находиться внутри системы.

Все эти компоненты и составляют Arduino гироскоп, позволяя ему выполнять свои базовые функции. Но как же запрограммировать систему, если вы до этого не имели опыта работа с данными МК?

Как узнать о наличии гироскопа в телефоне

Узнать установлен ли гироскоп на телефоне можно на сайте изготовителя устройства. Вся необходимая информация находится в разделе технического описания конкретной модели.

Этот датчик не требует активации. Он по умолчанию уже настроенный. При необходимости можно проверить его исправность. Узнать о работоспособности прибора можно, запустив видео в 360 градусов на YouTube.

Алгоритм действий следующий:

  1. В поисковике мобильного приложения YouTube следует написать слова «360 градусов».
  2. По результатам поиска нужно запустить видеоролик, соответствующего формата.
  3. В процессе воспроизведения следует повернуть смартфон. Если картинка на телефоне перемещается вслед, то гиродатчик в рабочем состоянии. В ситуации, когда на экране ничего не меняется, стоит проверить активность функции автоповорота.

Комплектующие

Создаётся данный датчик или МК, в зависимости от того, что вы собрались приобретать, из компонентов ATmega328.

Так, в нём имеются:

  1. 14 штук различных пинов и цифровых выходов, половина из которых являются ШИМ-выходами.
  2. Специальные кварцевые резонаторы до 16 МГц мощностью.
  3. Встроенный вход под usb-кабель, который позволит вам сэкономить не только время, но и деньги, которые вы могли бы потратить на покупку адаптера.
  4. Контакты и распиновка для стандартного питания с нулем, фазой и заземлением.
  5. Контакты для сброса до заводских настроек, при которых весь машинный код и данные будут стёрты. Это полезно в том случае, если вы напортачили с программой и модуль превратился в бесполезную груду железа, и просто как экономия времени, если необходимо сменить прошивку.
  6. ICSP контакт, который необходим для того, чтобы запрограммировать машинный код, который будет находиться внутри системы.

Все эти компоненты и составляют Arduino гироскоп, позволяя ему выполнять свои базовые функции. Но как же запрограммировать систему, если вы до этого не имели опыта работа с данными МК?

Подключение ручки газа и тормоза

В качестве ручки газа можно использовать велосипедные или самокатные газульки с датчиком Холла, педали, либо обычные потенциометры. Подключение по трем проводам, как на схеме внизу. Цвета проводов на платах гироскутеров могут отличаться от приведенного примера, поэтому ориентируемся по расположению точек (пинов) на плате.

Всвязи с тем, что обычно ручки управления выносятся далеко от платы, в проводах могут наводиться помехи, что может вызывать нестабильную работу и ложные срабатывания. Для подавления этих помех следует повесить между сигнальными входами и GND конденсаторы ёмкостью 0,03…0,1 мкФ и резисторы сопротивлением 1…10 кОм, лучше сделать это как можно ближе к плате.

Тормоз может не подключаться вообще, если он не нужен и в Вашей конструкции предусмотрены механические тормоза. На практике он отлично работает и в своём самодельном самокате я использую его и не стал заморачиваться с механическими. Но повесить на него резистор и конденсатор нужно обязательно! И при калибровке (о ней будет ниже) нужно показать вход тормоза сымитировав нажатие кнопки (синий провод на +3,3 В).

При срабатывании на скорости он начинает тормозить рекуперацией, отдавая энергию в батарею. Когда скорость падает до определенного значения, при которой рекуперация становится неэффективна для торможения, контроллер наоборот вкачивает в моторы энергию батареи продолжая активное торможение до полной остановки. На всём продолжении торможения полная блокировка колес исключена и получается некий эффект ABS. Усилие торможения развивается достаточное для того чтобы почти улететь через руль при полном резком нажатии. Поэтому реализовывать его с помощью одной только кнопки – плохая идея. Для плавного дозирования торможения годится аналогичная газульке ручка на датчике Холла. Вариант подешевле – кнопка с потенциометром. Потенциометром в этом случае устанавливается требуемое усилие торможения.

Ослабление поля/опережение фазы

Ослабление поля позволяет раскручивать мотор на бОльшие обороты без увеличения напряжения батареи. При этом если силы моторов хватает для ускорения под нагрузкой, они раскрутятся. Также увеличится и расход батареи. Если при резком сбросе газа после разгона до повышенной скорости моторы будут притормаживать до замедления до некой промежуточной скорости, установите в FIELD_WEAK_HI и N_MOT_MAX значение 1600.

(152-157)

// Field Weakening / Phase Advance

153 define FIELD_WEAK_ENA 1 – Включение ослабления поля / опережения фазы: 0 = отключено (по умолчанию), 1 = включено

154 define FIELD_WEAK_MAX 6 – Максимальный ток ослабления поля, чем больше тем выше возможная скорость (максимум 10)

156 define FIELD_WEAK_HI 1000 // (1000, 1500] – Верхний порог для ограничения оборотов, ставим 1600 если наблюдается глюк при сбросе газа как описано выше

157 define FIELD_WEAK_LO 750 // ( 500, 1000] – Нижний порог для начала ослабления поля, рекомендуется оставить 750

ƒ↓ — Попытка сделать гироскоп на «скорую руку»

Видео устройства, аналогию которого я собирался сделать:

Покопался в своих железках и нашёл 2 шкива от магнитолы:

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Склеил их вместе:

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Отыскал их родные втулочки:

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

И соединил при помощи проволоки и пайки:

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

И тут же заметил свой косяк: шкивы склеились немного неровно, на глаз это не заметно, но сильно влияет на работу устройства. Маховый диск встречает большое сопротивления во втулках и практически сразу останавливается после запуска. Поленился сделать цельную ось… Да и сделан маховик из пластика — вес конечно должен быть побольше.

В идеале чем больше вес маховика и выше скорость вращения, тем лучше. Ну и естественно нужно свести к минимуму силы трения.

Как нибудь в следующий раз попробую сделать гироскоп из чего-нибудь другого.

Калибровка ручек газа и тормоза

Сразу после прошивки не будет никакой реакции на нажатия ручек газа и тормоза. Для того чтобы контроллер понимал, как на них реагировать, его необходимо обучить. Во время этой операции он запомнит минимальные и максимальные значения напряжений сигналов управления. Они не обязательно должны быть именно от 0 до 3,3 В и могут принимать любые значения этого диапазона, например от 0,5 В до 3 В.

Перед калибровкой необходимо убедиться, что контроллер выключен, колёса (включая фазные провода и провода от датчиков Холла), ручки газа и тормоза (если она нужна) подключены согласно схеме.

Популярные статьи  Самый простой зарядник для аккумуляторной батареи

Для входа в режим калибровки нужно выполнить следующие действия:

  • нажать и удерживать кнопку питания контроллера не менее 2 сек, в этот момент прозвучит многотональный звуковой сигнал
  • кратковременно отпустить (менее секунды) и снова зажать и удерживать кнопку питания, в этот момент прозвучит короткий гудок высокого тона
  • дождаться короткого гудка высокого тона
  • отпустить кнопку питания
  • дождаться длинного гудка низкого тона

Процесс калибровки:

  • нажать пару раз полностью на ручку газа и отпустить
  • нажать пару раз полностью на ручку тормоза и отпустить(если используется кнопка с потенциометром, то нажимать её при выкрученном потенциометре в минимальное сопротивление, чтобы показать максимальное напряжение на сигнальном проводе)
  • нажать кнопку выключения
  • перезагрузить контроллер и проверить реакцию на нажатия ручек управления

После успешной калибровки колёса должны соответственно реагировать на ручки газа и тормоза. Без нагрузки колёса могут в диапазоне высоких оборотов начинать вращаться рывками, если Вы применили в настройках ослабление поля. Это так называемая “отсечка” от превышения максимальных оборотов. При торможении колёса вращаются “туда – обратно” и не успокаиваются. В вывешенном состоянии колес это нормально, под нагрузкой такого не будет.

Если калибровка прошла успешно и контроллер не издает звуковых сигналов ошибки, но при этом колёса не крутятся либо крутятся медленно/с посторонними звуками, возможно необходимо подобрать правильную комбинацию фазных проводов/сигнальных проводов с датчиков Холла.

.

Это не все возможные настройки, а только основные которым обязательно нужно уделить внимание. При проблемах стучите в группу, некоторые новости смотрите на канале

При проблемах стучите в группу, некоторые новости смотрите на канале.

Телеграмм группа “Самоделки из гироскутера”

Телеграмм канал “Самоделки из гироскутера”

Не стесняйтесь поддержать автора этой статьи, если она оказалась полезной для Вас!

Гироскопы Hohem для смартфонов — ТОП-3

Обзор гироскопа Hohem iSteady Mobile

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

  • шнур micro-USB;
  • мини-штатив;
  • сумка Premium для переноски;
  • эксплуатационное руководство.
  • iPhone SE/5/5S/6/6S/6 Plus/6S Plus/7/7 Plus/8/8 Plus/X.
  • модели на Android с диагональю экрана до 6 дюймов.
  1. Вести панорамную съемку в движении, панорамную съемку с наклоном, съемку на 180/360 градусов со стабилизацией в 3-х осях.
  2. Снимать видео в режиме Timelapse, причем сразу 3-х видов: обычный Timelapse, Motion и Super.
  3. Использовать автоматическое распознавание лиц и объектов.
  1. Вставляем смартфон в держатель iSteady Mobile и фиксируем его так, чтобы он не падал. Отстраивать горизонт не нужно.
  2. Включаем гироскоп (маленькая кнопка с соответствующим значком).
  3. Зажимаем кнопку над клавишей включения (её надо удерживать примерно 6 секунд).
  4. Когда вверху загорится зелёный индикатор, кладём гироскоп в горизонтальное положение и ждём.
  5. Калибровка закончится, когда индикатор начнет медленно мигать.

Цена Hohem iSteady Mobile в России — около 100 долларов.

Гироскоп для смартфонов Hohem D1

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

  • шнуром micro-USB;
  • фирменной сумкой для переноски;
  • эксплуатационным руководством;
  • гарантийной квитанцией;
  • индивидуальным зарядным кабелем для смартфона (заказывается опционально).
  • Pan/Tilt 360;
  • Roll 320.
  • iPhone SE/5/5S/6/6S/6 Plus/6S Plus/7/7 Plus/8/8 Plus/X.
  • телефоны на ОС Андроид с диагональю до 6 дюймов.
  1. Панорамная съемка на 180/360 градусов.
  2. Автоматическое распознавание лиц.
  3. Режим отслеживания объектов (правда мы заметили, что гироскоп немного запаздывает).
  4. Одиночная съемка.
  5. Фотосъемка с таймером.
  6. Режим удержания смартфона в одном положении при выполнении манипуляций с самим гироскопом (как бы вы его не крутили, телефон будет находиться строго в альбомной или портретной ориентации).

Цена Hohem D1 в России — 80 долларов.Видеодемонстрация возможностей стабилизатора:

Hohem T2: обзор характеристик

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

  • перезаряжающимся аккумулятором;
  • шнуром micro-USB;
  • противовесом;
  • сумкой Premium;
  • эксплуатационным руководством;
  • гарантийным талоном;
  • адаптером для экшн-камеры (заказывается опционально).
  • полностью черный;
  • черный с оранжевыми вставками;
  • черный с зелёными вставками.
  • Tilt 320;
  • Roll 320;
  • Pan 360.
  1. Вести одиночную фотосъемку или обычную видеосъемку.
  2. Снимать панораму на 180/360 градусов.
  3. Работать в режиме автоматического распознавания лиц.
  4. Вести отслеживание объектов.
  5. Осуществлять съемку по таймеру.

Цена гироскопа Hohem T2 в России — 10 490 рублей.Распаковка и демонстрация возможностей стабилизатора Хохем Т2:

как сделать гироскоп своими руками видео Видео YouTube

1 лет назад

Добро пожаловать на моё видео. В сегодняшнем видео я покажу вам как сделать гироскоп из спинера (ааааааа!!…

6 меc назад

Как сделать гироскоп из диска и свинца? Эксперимент физика /How to make a gyroscope? Не забудь подписаться на мой кана…

9 меc назад

Возможно ли сделать гироскоп своими руками в домашних условиях? Конечно! В данном видеоролике я покажу,…

2 лет назад

ГИРОСКОП_ИЗ_ЖЁСТКОГО_ДИСКА. #КАК_СДЕЛАТЬ_ГИРОСКОП_В_ДОМАШНИХ_УСЛОВИЯХ_своими_руками. #DIY_CAM В этом обзоре…

5 меc назад

Аттракцион Гироскоп сделанный по картинке, не было чертежей была идея.

4 меc назад

Очень интересный эксперимент- как поведет себя плавающий гироскоп? А так же интересные эффекты по ходу…

4 лет назад

Гироскоп он же маховик, удивительное устройство, Homemade Gyroscope flywheel, супермаховик. Гироскопический момент,…

5 лет назад

Как работает гироскоп Gyroscope, электрофорная машина, двигатель Стирлинга. Gyroscopic Precession. Занимательная физика….

5 лет назад

Подписаться Вконтакте: https://vk.com/simplescience Опыт демонстрирует, как при быстром вращении любой предмет может…

2 лет назад

Дни, Жизнь, Суть. Веб-сайты: https://www.dnilife.ru/ https://www.alibabaru.com/ https://www.prikolis.net/

2 лет назад

Гироскоп сделан из обычного HDD от компьютера, точнее 4 самих диска объединённых в один толщиной в 5,3мм. Запит…

2 лет назад

Этот ролик обработан в Видеоредакторе YouTube (https://www.youtube.com/editor)

8 лет назад

механический,ракетный гироскоп.( с рычажками по осям X , Y ).если кому нужна инструкция по сборке героскопа,пи…

2 лет назад

что можно сделать из hdd На видео я покажу вам Как сделать бесплатный Гироскоп из HDD своими руками — как сдела…

4 меc назад

Как просто сделать дома безопасный электрический гироскоп и один забавный эксперимент с ним. Этот и подобн…

2 лет назад

В этом видео делаем простой гироскоп из диска. Для этого нам понадобится: диск от старого «винчестера», CD-дис…

Примеры готовых прошивок

Оставлю пару примеров готовых прошивок. Они дадут возможность протестировать ваш транспорт со стандартными гироскутерными батареями.

36v15-17aoslableniepolja0pravyj_invertСкачать

  • направление вращения моторов для самоката. Инвертирован правый мотор (оба мотора вращаются по часовой стрелке, если смотреть со стороны оси)
  • максимальный ток на мотор 15 А (общий максимальный ток 30 Ампер, для такой мощности необходимо минимум 2 гироскутерных батареи включенных параллельно)
  • ослабление поля 0
  • напряжение батареи на момент прошивки 36,00 В
  • без ограничения оборотов (при напряжении батареи 36 В большинство моторколес без нагрузки будет иметь около 450 об/мин)

36v7-9aoslableniepolja0_traikСкачать

  • направление вращения моторов для трайка
  • максимальный ток на мотор (детский вариант) 7 А (общий максимальный ток 14 Ампер, достаточно одной гироскутерной батареи)
  • ослабление поля 0
  • напряжение батареи на момент прошивки 36,00 В
  • без ограничения оборотов (при напряжении батареи 36 В большинство моторколес без нагрузки будет иметь около 450 об/мин)

Пароль 1234.

Пример использования

В качестве примера рассмотрим проект по созданию пульта на MPU6050 для удаленного управления движущейся платформой.

Нам потребуются следующие компоненты. Для пульта управления:

Плата Arduino Nano – 1;

Плата прототипирования – 1;

Модуль MPU6050 – 1;

передатчик FS1000A – 1;

Для движущейся платформы:

Плата Arduino Nano – 1;

Двухколесная движущаяся платформа – 1;

Модуль драйвера L298N – 1;

приемник MX-RM-5V – 1;

Блок батарей 18650 – 1;

Схема соединения элементов пульта управления показана на рис. 6.

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Схема соединений для компонентов для движущейся платформы показана на рис. 7.

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Приступим к написанию скетчей. Передатчик отправляет 3 значения – начальный байт отправки B11111111 и 2 значения наклона датчика – по оси x и по оси y.

Популярные статьи  Тряпичная кукла Алина

Содержимое скетча показано в листинге 4.

Плата Arduino на движущейся платформе должна получать данные и преобразовывать их в команды установки скорости для двух моторов.

Содержимое скетча показано в листинге 5.

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Рисунок 8. Пульт

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Рисунок 9. Движущаяся платформа

Принцип работы шагомера в фитнес-браслете

Если смартфон в процессе ходьбы чаще всего лежит в кармане, сумочке или рюкзаке, фитнес-браслет или «умные» часы надеты на руку. Чтобы техника могла «уловить» смысл движений, устройство должно быть оснащено гироскопом. Только тогда гаджет идентифицирует бег и не станет реагировать на иные виды действий. В фитнес-часах шагомер может функционировать при помощи акселерометра, но эффективность расчетов будет ниже, нежели при работе в тандеме с гиродатчиком.

Благодаря прибору микропроцессор в часах способен распознавать не только ходьбу и бег, но и другие физические нагрузки, например:

  • отжимания;
  • плавание (для влагонепроницаемых устройств);
  • прыжки;
  • езда на велосипеде.

У некоторых браслетов при повороте руки к лицу происходит активация экрана. За эту функцию тоже отвечает устройство высокоточного гироскопа.

Элементы платы

Трехосевой настольный гироскоп своими руками

Гироскоп на I3G4250D

Гироскоп выполнен на чипе I3G4250D и представляет собой миниатюрный датчик перемещений в трёхмерном пространстве, разработанный по технологии MEMS от компании STMicroelectronics. Адрес устройства по умолчанию равен 0x68, но может быть изменен на 0x69. Подробности читайте в разделе .

Регулятор напряжения

Линейный понижающий регулятор напряжения NCP698SQ33T1G обеспечивает питание MEMS-чипа и других компонентов сенсора. Диапазон входного напряжения от 3,3 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА.

Преобразователь логических уровней

Преобразователь логических уровней PCA9306DCT необходим для сопряжения датчика с разными напряжениями логических уровней от 3,3 до 5 вольт. Другими словами сенсор совместим как с 3,3 вольтовыми платами, например, Raspberry Pi, так и с 5 вольтовыми — Arduino Uno.

Troyka-контакты

Датчик подключается к управляющей электронике через две группы Troyka-контактов:

  • Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера.
  • Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера.
  • Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. Подключите к пину SDA микроконтроллера.
  • Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. Подключите к пину SCL микроконтроллера.

Тестирование

После отладки необходимо провести тестирование. В чём разница? При тестировании вы точно знаете, что программный код работает без лагов и багов, но вам необходимо убедиться, что в нём нет логических ошибок.

С акселерометром и гироскопом проще всего использовать программы 3Д рендеринга показаний, вроде ShowGY521Data, которые позволят в реальном времени увидеть, как железо позиционируется в пространстве. В случае неисправностей всегда можно подправить нулевой уровень и уменьшить чувствительность акселерометра, который также влияет на конечную модель отображения устройства.

Программы

Без программы модуль будет не более чем грудой железа, которая не выполнит ни одной функции. Базовые библиотеки для взаимодействия с другими МК можно найти на официальном сайте или в интернете, но, помимо них, вам потребуется вспомогательный код. С его помощью можно настроить взаимодействие между акселерометром и тем же блютуз модулем, без которого, в большинстве проектов, он станет бесполезен.

Мы воспользуемся готовой библиотекой для Arduino MPU 6050, которую написал Джефф Роуберг.

В целом, многие поступают и другим путем, правда далеко не все умеют программировать на С++, поэтому перед пользователем, который хочет написать программу для работы с гироскопом, открывается два пути:

  1. Найти уже готовый шаблон или библиотеку. Для этого потребуется всего пара секунд и подключение к интернету, но не стоит забывать, что готовые решения пишутся, зачастую, столь же неопытными инженерами. Поэтому, по возможности, проверяйте, насколько качественный код вы скачиваете. Смотрите отзывы о библиотеке, если есть такая возможность, и старайтесь скачивать их на зарубежных форумах. Там и выбор будет больше, и куда выше вероятность найти действительно качественную библиотеку.
  2. Написать функции и методы для работы системы своими силами. Этот вариант подойдёт лишь тем, кто ранее имел дело с языком С++ и понимает все нюансы работы с Ардуино. Все необходимые вспомогательные библиотеки можно скачать в интернете, а всё остальное вы можете подогнать под свои нужды. Такой способ идеально подходит для тех, кто хочет реализовать собственный проект, не имеющий аналогов. Ведь в таком случае найти заготовленный код под него будет крайне сложно, даже если быть готовым править большую его часть.

Вернемся к нашей библиотеке. После того как вы скачали библиотеку гироскопа вам нужно сделать следующее.

Нужно распаковать/извлечь эту библиотеку, взять папку с именем «MPU6050» и поместить ее в папку «library» в Arduino. Для этого перейдите в место, где вы установили Arduino (Arduino -> libraries) и вставьте свою папку в папку библиотек. Возможно, вам также придется сделать то же самое, чтобы установить библиотеку I2Cdev, если у вас еще нет ее на вашем Ардуино. Для её установки выполните ту же процедуру, что и выше. Вы можете скачать I2Cdev на нашем сайте по этой ссылке.

Если вы всё сделали правильно, при открытии IDE Arduino вы можете увидеть «MPU6050» в:

Файл -> Примеры.

Затем откройте пример программы из меню:

Файл -> Примеры -> MPU6050 -> Примеры -> MPU6050_DMP6.

Затем вы должны загрузить этот код в свой Ардуино. После загрузки кода откройте последовательный монитор и установите скорость передачи в бодах как 115200. Затем проверьте, видите ли вы что-то вроде «Инициализация устройств I2C . » («Initializing I2C devices . «) на последовательном мониторе.

Если вы этого не сделаете, просто нажмите кнопку сброса. Теперь вы увидите строку с надписью «Отправить символы, чтобы начать программирование и демо DMP» («Send any character to begin DMP programming and demo»). Просто введите любой символ на последовательном мониторе и отправьте его, и вы должны начать видеть значения поступающие с MPU 6050.

Также можно, например, воспользоваться скетчем ниже, который пересчитывает координату X и Y и выводит в консоль (монитор последовательного порта):

Когда X и Y равны 180 — гироскоп в горизонтальной плоскости:

Вот вы определились с выбором и уже написали всё необходимое ПО, пришла пора его протестировать. Для этого, естественно, необходимо собрать всё вместе.

> Купить в подарок или заказать уникальную вещь ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

About SterAK

  • Самодельный сверлильный станок для печатных плат — 29.10.2017
  • Модернизация и расширение функционала магнитолы — 24.05.2016
  • Электродуговой проигрыватель — 05.03.2016
  • Самодельная светодиодная лампа — 13.02.2016
  • Подсветка рабочей зоны точильно — шлифовального станка — 07.02.2016
  • Светодиодная подсветка рабочей зоны сверлильного станка — 07.01.2016
  • Настольная стационарная лампа своими руками — 20.12.2015
  • Простейший регулируемый эквивалент нагрузки — 29.11.2015
  • Самодельный шлифовальный станок — 27.11.2015
  • Самодельный блок питания для аккумуляторного шуруповёрта — 22.11.2015
  • Самодельный детектор электромагнитных волн — 07.07.2015
  • Самодельный высоковольтный блок питания — 02.07.2015
  • drawdio, или интересный генератор тона — 15.06.2014
  • Самодельная макетная плата — 03.06.2014
  • Самодельный оконный вентилятор из подручных средств — 25.05.2014
Оцените статью
Денис Серебряков
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Трехосевой настольный гироскоп своими руками
Формируем саженец любого дерева из ветки с помощью туалетной бумаги