arduino学习笔记14 - ITG 3200/3205陀螺仪传感器实验

陀螺仪

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

ARDUINO 代码复制打印

#include h> //调用arduino自带的I2C库
#include h> //调用arduino自带的LiquidCrystal库
// 定义ITG3200陀螺仪常量
#define GYRO 0x68 // 设置IIC地址,AD0与GND相接,二进制数值为11101000.
#define G_SMPLRT_DIV 0x15
#define G_DLPF_FS 0x16
#define G_INT_CFG 0x17
#define G_PWR_MGM 0x3E
#define G_TO_READ 8 // x, y, z 每个轴输出为2个字节
LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 9, 8, 7);//设置LCD接口
// XYZ三轴偏移量修正
int g_offx = 28; // 修正X轴误差
int g_offy = 53; // 修正Y轴误差
int g_offz = -15; // 修正Z轴误差
int hx, hy, hz, turetemp;
// 初始化陀螺仪
void initGyro()
{
/*****************************************
* ITG 3200
* 电源管理设置:
* 时钟选择为内部振荡器
* 无复位、无睡眠模式
* 无待机模式
* 采样率 = 1KHz
* 参数为+ / - 2000度/秒
* 低通滤波 = 5Hz
* 没有中断
******************************************/
writeTo(GYRO, G_PWR_MGM, 0x00);
writeTo(GYRO, G_SMPLRT_DIV, 0x07); // EB, 50, 80, 7F, DE, 23, 20, FF
writeTo(GYRO, G_DLPF_FS, 0x1E); // +/- 2000 dgrs/sec, 1KHz, 1E, 19
writeTo(GYRO, G_INT_CFG, 0x00);
}
void getGyroscopeData(int * result)
{
/**************************************
Gyro ITG-3200 I2C
注册:
temp MSB = 1B, temp LSB = 1C
x axis MSB = 1D, x axis LSB = 1E
y axis MSB = 1F, y axis LSB = 20
z axis MSB = 21, z axis LSB = 22
*************************************/
int regAddress = 0x1B;
int temp, x, y, z;
byte buff[G_TO_READ;
readFrom(GYRO, regAddress, G_TO_READ, buff); // 从ITG3200读取数据
result[0 = ((buff[2 << 8) | buff[3) + g_offx;
result[1 = ((buff[4 << 8) | buff[5) + g_offy;
result[2 = ((buff[6 << 8) | buff[7) + g_offz;
result[3 = (buff[0 << 8) | buff[1; // 温度
}
void setup()
{
lcd.begin(16, 2); //初始化LCD
delay(100);
Wire.begin(); //初始化I2C
delay(100);
initGyro();
}
void loop()
{
int gyro[4;
getGyroscopeData(gyro);
hx = gyro[0 / 14.375; // 输出值转换为角速度,单位是度/秒
hy = gyro[1 / 14.375;
hz = gyro[2 / 14.375;
turetemp = 35+ ((double) (gyro[3 + 13200)) / 280; // 输出值转换为摄氏度
lcd.clear(); //清屏
lcd.print("X="); //使屏幕显示文字X=
lcd.print(hx);
lcd.setCursor(8, 0);
lcd.print("Y=");
lcd.print(hy);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Z=");
lcd.print(hz);
lcd.setCursor(8, 1);
lcd.print("F=");
lcd.print(turetemp);
lcd.print((char)223);
lcd.print("C");
delay(100); //延时0.1秒，刷新频率这里进行调整
}
//---------------- 函数
// 将值写入累加器中的地址寄存器
void writeTo(int DEVICE, byte address, byte val) {
Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
Wire.send(address); // 发送寄存器地址
Wire.send(val); // 发送要写入的值
Wire.endTransmission(); // 结束传输
}
// 从累加器的地址寄存器中读取buff数组数据
void readFrom(int DEVICE, byte address, int num, byte buff[) {
Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
Wire.send(address); // 发送读取的地址
Wire.endTransmission(); // 结束传输
Wire.beginTransmission(DEVICE); // 开始传输数据到累加器
Wire.requestFrom(DEVICE, num); // 从累加器请求6个字节数据
int i = 0;
while(Wire.available())
{
buff[i = Wire.receive(); // 接收一个字节
i++;
}
Wire.endTransmission(); // 结束传输
}