arduino学习笔记 - ITG 3200-3205陀螺仪传感器实验

sydz

转载自互联网！！！仅供学习
是一种用来感测与维持方向的装置，基於角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位於轴心可以旋转的轮子构成。 陀螺仪一旦开始旋转，由於轮子的角动量，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用於导航、定位等系统。 1850年法国的物理学家福柯（J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子（rotor），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字gyro（旋转）和skopein（看）两字合为gyro scopei一字来命名这种仪表。

先来看一下陀螺仪的结构图





本次使用的芯片为ITG 3205，使用方法和ITG 3200一致。通过IIC接口连接，测量的结果为角速度，单位为“度/秒”。



下面是硬件连接图

1. #include <Wire.h>  //调用arduino自带的I2C库
   
2. #include <LiquidCrystal.h>   //调用arduino自带的LiquidCrystal库
   
3. 
   
4. // 定义ITG3200陀螺仪常量
   
5. #define GYRO 0x68 // 设置IIC地址,AD0与GND相接,二进制数值为11101000.
   
6. #define G_SMPLRT_DIV 0x15
   
7. #define G_DLPF_FS 0x16
   
8. #define G_INT_CFG 0x17
   
9. #define G_PWR_MGM 0x3E
   
10. 
    
11. #define G_TO_READ 8 // x, y, z 每个轴输出为2个字节
    
12. 
    
13. LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);//设置LCD接口
    
14. 
    
15. //  XYZ三轴偏移量修正
    
16. int g_offx = 28;  // 修正X轴误差
    
17. int g_offy = 53;   // 修正Y轴误差
    
18. int g_offz = -15;   // 修正Z轴误差
    
19. int hx, hy, hz, turetemp;
    
20. 
    
21. // 初始化陀螺仪
    
22. void initGyro()
    
23. {
    
24.   /*****************************************
    
25.   * ITG 3200
    
26.   * 电源管理设置:
    
27.   * 时钟选择为内部振荡器
    
28.   * 无复位、无睡眠模式
    
29.   * 无待机模式
    
30.   * 采样率 = 1KHz
    
31.   * 参数为+ / - 2000度/秒
    
32.   * 低通滤波 = 5Hz
    
33.   * 没有中断
    
34.   ******************************************/
    
35.   writeTo(GYRO, G_PWR_MGM, 0x00);
    
36.   writeTo(GYRO, G_SMPLRT_DIV, 0x07); // EB, 50, 80, 7F, DE, 23, 20, FF
    
37.   writeTo(GYRO, G_DLPF_FS, 0x1E); // +/- 2000 dgrs/sec, 1KHz, 1E, 19
    
38.   writeTo(GYRO, G_INT_CFG, 0x00);
    
39. }
    
40. 
    
41. 
    
42. void getGyroscopeData(int * result)
    
43. {
    
44.   /**************************************
    
45.   Gyro ITG-3200 I2C
    
46.   注册:
    
47.   temp MSB = 1B, temp LSB = 1C
    
48.   x axis MSB = 1D, x axis LSB = 1E
    
49.   y axis MSB = 1F, y axis LSB = 20
    
50.   z axis MSB = 21, z axis LSB = 22
    
51.   *************************************/
    
52. 
    
53.   int regAddress = 0x1B;
    
54.   int temp, x, y, z;
    
55.   byte buff[G_TO_READ];
    
56.   
    
57.   readFrom(GYRO, regAddress, G_TO_READ, buff); // 从ITG3200读取数据
    
58.   
    
59.   result[0] = ((buff[2] << 8) | buff[3]) + g_offx;
    
60.   result[1] = ((buff[4] << 8) | buff[5]) + g_offy;
    
61.   result[2] = ((buff[6] << 8) | buff[7]) + g_offz;
    
62.   result[3] = (buff[0] << 8) | buff[1]; // 温度
    
63.   
    
64. }
    
65. 
    
66. void setup()
    
67. {
    
68.   lcd.begin(16, 2);  //初始化LCD
    
69.   delay(100);
    
70.   Wire.begin();  //初始化I2C
    
71.   delay(100);
    
72.   initGyro();
    
73. }
    
74. 
    
75. void loop()
    
76. {
    
77.   int gyro[4];
    
78.   getGyroscopeData(gyro);
    
79.   hx = gyro[0] / 14.375; // 输出值转换为角速度,单位是度/秒
    
80.   hy = gyro[1] / 14.375;
    
81.   hz = gyro[2] / 14.375;
    
82.   turetemp = 35+ ((double) (gyro[3] + 13200)) / 280; // 输出值转换为摄氏度
    
83.   
    
84.   lcd.clear(); //清屏
    
85.   lcd.print("X="); //使屏幕显示文字X=
    
86.   lcd.print(hx);
    
87.   lcd.setCursor(8, 0);
    
88.   lcd.print("Y=");
    
89.   lcd.print(hy);
    
90.   lcd.setCursor(0, 1);
    
91.   lcd.print("Z=");
    
92.   lcd.print(hz);
    
93.   lcd.setCursor(8, 1);
    
94.   lcd.print("F=");
    
95.   lcd.print(turetemp);
    
96.   lcd.print((char)223);
    
97.   lcd.print("C");
    
98.   delay(100);  //延时0.1秒，刷新频率这里进行调整
    
99. }
    
100. 
     
101. //---------------- 函数
     
102. // 将值写入累加器中的地址寄存器
     
103. void writeTo(int DEVICE, byte address, byte val) {
     
104.    Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
     
105.    Wire.send(address);        //  发送寄存器地址
     
106.    Wire.send(val);        //  发送要写入的值
     
107.    Wire.endTransmission(); // 结束传输
     
108. }
     
109. 
     
110. 
     
111. // 从累加器的地址寄存器中读取buff数组数据
     
112. void readFrom(int DEVICE, byte address, int num, byte buff[]) {
     
113.   Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
     
114.   Wire.send(address);        // 发送读取的地址
     
115.   Wire.endTransmission(); // 结束传输
     
116.   
     
117.   Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
     
118.   Wire.requestFrom(DEVICE, num);    //  从累加器请求6个字节数据
     
119.   
     
120.   int i = 0;
     
121.   while(Wire.available())   
     
122.   {
     
123.     buff[i] = Wire.receive(); // 接收一个字节
     
124.     i++;
     
125.   }
     
126.   Wire.endTransmission(); // 结束传输
     
127. }

复制代码

实验效果如下