【Follow me第二季第4期】IMU传感器六轴数据打印

iexplore123 · 发表于2024-11-24 19:06

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# 【Follow me第二季第4期】 学习IMU基础知识，调试IMU传感器，通过串口打印六轴原始数据

## 学习IMU基础知识

IMU（Inertial Measurement Unit）是一种惯性测量单元，通常包含三轴加速度计和三轴陀螺仪，用于测量物体的加速度和角速度。IMU常用于运动检测、姿态跟踪、导航等领域。

### 加速度计

加速度计是一种测量物体加速度的传感器，通常使用MEMS技术制造。加速度计可以测量物体在三个轴向的加速度，单位是m/s²。

### 陀螺仪

陀螺仪是一种测量物体角速度的传感器，通常使用MEMS技术制造。陀螺仪可以测量物体在三个轴向的角速度，单位是rad/s。

### IMU数据融合

IMU数据融合是将加速度计和陀螺仪的数据进行融合，得到物体的姿态信息。常用的融合算法有卡尔曼滤波、互补滤波、四元数等。

## 调试IMU传感器

Arduino Nano RP2040 Connect集成了ST LSM6DSOXTR 6轴惯性测量单元（IMU），我们可以通过Arduino_LSM6DSOX库读取IMU的数据。

### 安装Arduino_LSM6DSOX库

在PlatformIO Home中搜索Arduino_LSM6DSOX库，点击`Install`安装库：

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_864411_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>image-8.png</strong> <em class="xg1">(154.88 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_864411" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=864411&handlekey=savephoto_864411">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

### 通过串口打印六轴原始数据

```cpp
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <Arduino_LSM6DSOX.h>

void setup() {
// 初始化串口
while (!Serial);// 等待串口连接
Serial.begin(115200); // 串口波特率设置为115200
Serial.println("Hello DigiKey & EEWorld !"); // 初次连接到串口时打印欢迎信息
// 初始化IMU
if (!IMU.begin()) {
  Serial.println("Failed to initialize IMU!");
  while (1);
}
}

void loop() {
// 读取IMU数据
float accX, accY, accZ;
float gyroX, gyroY, gyroZ;
IMU.readAcceleration(accX, accY, accZ);
IMU.readGyroscope(gyroX, gyroY, gyroZ);
// 串口打印六轴原始数据
Serial.print("Acceleration: ");
Serial.print(accX);
Serial.print(", ");
Serial.print(accY);
Serial.print(", ");
Serial.println(accZ);
Serial.print("Gyroscope: ");
Serial.print(gyroX);
Serial.print(", ");
Serial.print(gyroY);
Serial.print(", ");
Serial.println(gyroZ);
delay(1000);
}
```

#### 程序流程图

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_864415_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>image-9.png</strong> <em class="xg1">(46.47 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_864415" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=864415&handlekey=savephoto_864415">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

#### 效果展示

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_864413_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>image-6.png</strong> <em class="xg1">(115.18 KB, 下载次数: 0)</em></p>
<p>
<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_864413" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=864413&handlekey=savephoto_864413">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

## 任务进度

- [x] 搭建环境并开启第一步Blink三色LED / 串口打印Hello DigiKey & EEWorld！
- [x] 学习IMU基础知识，调试IMU传感器，通过串口打印六轴原始数据。
- [ ] 学习PDM麦克风技术知识，调试PDM麦克风，通过串口打印收音数据和音频波形。
- [ ] 通过RGB LED不同颜色、亮度显示PDM麦克风收到的声音大小。（选做）
- [ ] 通过IMU数据结合机器学习算法，识别运动状态，并通过串口打印。（选做）

东子看看 · 发表于2024-11-25 08:28

六

秦天qintian0303 · 发表于2024-11-25 08:41

这个任务进度栏看着很有创意啊

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