使用Arduino MPU6050打造平衡車

一、Arduino MPU6050舵機

Arduino是一款基於開放式硬件和軟件的物聯網開發平台，擁有強大的社區支持，可以在系統上運行無數種不同的模塊和傳感器。

其中，MPU6050是一種集成了三軸陀螺儀、三軸加速度計和溫度傳感器的數字傳感器，可用於控制各種機械和機器人，如平衡車。而舵機則是一種廣泛用於控制運動方向的機械設備，兩者的配合能夠實現平衡車的控制和移動。

以下是將MPU6050和舵機結合的一些基本示例代碼。

#include 
#include 
#include 

Servo myservo;  
MPU6050 mpu;  

int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;  // 存儲MPU6050傳回的值

void setup() 
{
  myservo.attach(9);  // 建立舵機信號與Arduino D9的連接
  Serial.begin(115200);  // 初始化串口
  while (!Serial);  // 等待串口連接成功後再執行後續代碼
  Serial.println("Initializing I2C devices...");
  mpu.initialize();  // 初始化MPU6050
  Serial.println(mpu.testConnection() ? "Connected" : "Connection failed");
}

void loop() 
{
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);  // 獲取MPU6050的運動值

  // 將在X軸上的運動值映射到舵機的角度範圍
  int servo_angle = map(ax, -17000, 17000, 0, 180);  
  myservo.write(servo_angle);  //將當前的舵機位置設為映射到的角度值
  
  Serial.print(servo_angle);
  Serial.write('\t');
  Serial.print(ax);
  Serial.write('\t');
  Serial.print(ay);
  Serial.write('\t');
  Serial.print(az);
  Serial.write('\t');
  Serial.print(gx);
  Serial.write('\t');
  Serial.print(gy);
  Serial.write('\t');
  Serial.println(gz);
  
  delay(10);
}

二、Arduino MPU6050讀取數據

MPU6050可以通過I2C帶寬與Arduino通訊，並將其讀取的數據轉換為設備的姿態信息。以下是由MPU6050獲取姿態數據的基本示例代碼：

#include 
#include 

MPU6050 mpu;  

int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;  // 存儲MPU6050傳回的值

void setup() 
{
  Serial.begin(115200);  // 初始化串口

  while (!Serial);  // 等待串口連接成功後再執行後續代碼
  Serial.println("Initializing I2C devices...");
  mpu.initialize();  // 初始化MPU6050
  Serial.println(mpu.testConnection() ? "Connected" : "Connection failed");
}

void loop() 
{
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);  // 獲取MPU6050的運動值

  Serial.print(ax);  // 記錄X軸上的加速度計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.print(ay);  // 記錄Y軸上的加速度計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.print(az);  // 記錄Z軸上的加速度計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.print(gx);  // 記錄X軸上的陀螺儀計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.print(gy);  // 記錄Y軸上的陀螺儀計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.println(gz);  // 記錄Z軸上的陀螺儀計數值
  
  delay(10);
}

三、Arduino MPU6050平衡車

使用MPU6050和舵機，可以製作一個基於Arduino的平衡車。以下是這個項目的基本示例代碼：

#include 
#include 
#include 

Servo servoL;  // 左邊的舵機對象
Servo servoR;  // 右邊的舵機對象
MPU6050 mpu;  

int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;  // 存儲MPU6050傳回的值

void setup() 
{
  servoL.attach(9);  //將左舵機信號與Arduino D9的連接建立
  servoR.attach(10);  //將右舵機信號與Arduino D10的連接建立
  Serial.begin(115200);  // 初始化串口
  while (!Serial);  // 等待串口連接成功後再執行後續代碼
  Serial.println("Initializing I2C devices...");
  mpu.initialize();  // 初始化MPU6050
  Serial.println(mpu.testConnection() ? "Connected" : "Connection failed");
}

void loop() 
{
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);  // 獲取MPU6050的運動值

  int servo_adjustment; 

  if (ay  9800)  //當前的加速度計測量值向後
  {
    servo_adjustment = map(ay, 9800, 17000, 45, 60);
    servoL.write(90 - servo_adjustment);
    servoR.write(90 + servo_adjustment);
  }
  else  // 靜止狀態，向前或向後
  {
    servoL.write(90);
    servoR.write(90);
  }
  
  Serial.print(ax);  // 記錄X軸上的加速度計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.print(ay);  // 記錄Y軸上的加速度計數值
  Serial.write('\t');
  Serial.println(servo_adjustment);  // 記錄左右舵機的調整程度
  
  delay(10);
}

四、總結

通過該文章的解讀，我們了解到了如何使用Arduino MPU6050來控制舵機和平衡車，這為我們製作更加複雜的設備提供了基礎。