MPU6050配置及读数换算

2024-06-23 02:34:31

MPU6050配置及读数换算

硬件平台

开发板

开发板采用WHEELTEC的STM32F405RG开发板，其板载MPU6050模块一个，其轴向正方向如下图所示：

MPU6050

MPU-6050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（Digital Motion 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。
其陀螺仪和加速度计相关参数如下：
MPU6050模块的相关配置可参考：【知乎】MPU6050简介 , 这里只说明几个关键数值的选取：

在计算机中是无法直接表示模拟信号的，因此需要将模拟信号采样量化后转化成数字信号才能使用。信号的采样和量化通常都是由ADC实现的。在这个过程中，量化精度越高，所采集到的信号与原始信号越近似，灵敏度就越高，也就要求ADC的采样位数越高。但是，在低成本的前提下，ADC的性能往往不尽如人意，因此，常需要根据具体的使用环境来配置传感器的相关参数。
- 加速度计量程及灵敏度
- 陀螺仪量程及灵敏度
- 换算公式
  - 假设配置AFS_SEL=0, 那么实际加速度和传感器读数的换算关系为：
    Valuereal(单位是g)=ADCoutput16384LSB/gValue_{real} (单位是 g)= \frac{ADC_{output}}{16384\ LSB/g}Valuereal(单位是g)=16384 LSB/gADCoutput
    换算成 m/s2（g取9.8）m/s^2（g 取9.8）m/s2（g取9.8） ,
    Valuereal(单位是m/s2)=Valuereal(单位是g)×9.8Value_{real} (单位是 m/s^2)=Value_{real} {(单位是 g) } \times 9.8 Valuereal(单位是m/s2)=Valuereal(单位是g)×9.8
  - 假设配置FS_SEL=1, 那么实际角速度和传感器读数的换算关系为：
    Valuereal(单位是°/s)=ADCoutput65.5LSB/°/sValue_{real} (单位是\degree/s)= \frac{ADC_{output}}{65.5\ LSB/{\degree/s}}Valuereal(单位是°/s)=65.5 LSB/°/sADCoutput

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