3D-spil, 3D-billeder og 3D-videoer er trendteknologi i dag. For forbedret slutbrugeroplevelse introducerer producenter mange nye metoder. De vigtigste funktioner bag 3D-teknologien er rotationsdetektion, orienteringsdetektering, bevægelsesregistrering, bevægelsesdetektering samt genkendelse osv ... De enheder, der kan måle disse funktioner, er gyroskoper og accelerometre. Da slutproduktets størrelse er meget lille, skal sensorerne indlejret i det også opfylde kravene til lille størrelse. MPU6050 kom som svar på denne udfordring. Da det er den mindste enhed, der har on-chip integration af både gyroskop og accelerometer. Det kan let integreres i en smartphone på grund af dets lille størrelse.

Hvad er MPU6050?

MPU6050 er en MEMS-baseret 6-akset bevægelsessporingsenhed. Det har et on-chip gyroskop og accelerometer sensorer sammen med temperatur måler . MPU6050 er en digital enhed. Dette modul er af meget lille størrelse, har lavt strømforbrugskrav, meget nøjagtigt, har høj repeterbarhed, høj stødtolerance, det har applikationsspecifik præstationsprogrammerbarhed og lave forbrugerprispoint. MPU6050 kan let forbindes med andre sensorer såsom magnetometre og mikrokontroller.

Blokdiagram

Blokdiagram-af-MPU6050

MPU6050-modulet består af følgende blokke og funktioner.

“hvordan man laver en mosfet ”

En 3-akset MEMS-hastighedsgyroskopsensor med tre 16-bit ADC'er og signalbehandling.
En 3-akset MEMS accelerometer sensor med tre 16-bit ADC'er og signalbehandling.
En on-chip digital bevægelsesprocessormotor.
Primære 12C digitale kommunikationsgrænseflader.
Ekstra I2C-grænseflader til kommunikation med eksterne sensorer såsom magnetometer.
Intern urring.
Dataregistre til lagring af sensordata.
FIFO-hukommelse, som hjælper med at reducere strømforbruget.
Brugerprogrammerbare afbrydelser.
En digital udgangstemperaturføler.
Selvtest for gyroskop og accelerometer.
LDO og Bias.
Opladningspumpe.
Statusregistre.

Kredsløbsdiagram

Gyroskopet til stede i MPU6050 kan detektere rotation omkring de tre akser X, Y, Z. Coriolis-effekten forårsager en vibration, når gyroerne drejes omkring en hvilken som helst af akserne. Disse vibrationer opsamles af kondensatoren. Det producerede signal forstærkes derefter, demoduleres og filtreres for at frembringe en spænding, der er proportional med vinkelhastigheden. Denne spænding digitaliseres derefter ved hjælp af ADC'er.

DMP til stede på MPU6050 aflader beregningen af bevægelsesfølsomme algoritmer fra værtsprocessoren. DMP erhverver data fra alle sensorer og gemmer de beregnede værdier i sine dataregistre eller i FIFO. FIFO kan tilgås via den serielle grænseflade. Ved hjælp af AD0-stik kan mere end et MPU6050-modul interfaces med en mikroprocessor. MPU6050 kan nemt bruges med Arduino , da MPU6050 har veldokumenterede biblioteker til rådighed.

Mens de anvendes i applikationer, trækkes I2C-linjer i MPU6050 højt ved hjælp af en 4,7 kΩ modstand, og afbrydestiften trækkes ned ved hjælp af 4,7 kΩ modstand. Når data er tilgængelige i FIFO, går afbryderstiften højt. Nu kan en mikrocontroller læse dataene ved hjælp af I2C kommunikation bus. Dataene leveret af bibliotekerne indeholder følgende dataværdier - Quaternion-komponenter, Euler-vinkler, Yaw, Pitch, Roll, Real-world acceleration, World frame acceleration og Teapot opfinder sense-værdier.

Pin diagram

Pin-Diagram-of-MPU-6050

MPU6050 fås som en lille 4 × 4 × 0,9 mm pakke. MEMS-struktur er hermetisk forseglet og bundet på waferniveau. MPU6050 fås som en 24-benet QFN-pakke. Pin beskrivelse af dette modul er angivet nedenfor-

Pin-1- CLKIN- er den valgfri eksterne referenceurindgang. Denne pin er forbundet til jorden, når den ikke er i brug.
Pin-2, Pin-3, Pin-4, Pin-5 er NC-ben. Disse pins er ikke forbundet internt.
Pin-6, AUX_DA, er I2C-masterenhedens serielle datapin. Denne pin bruges til tilslutning af eksterne sensorer.
Pin-7, AUX_CL, er I2C-seriens hovedur. Denne pin bruges til tilslutning af eksterne sensorer.
Pin-8, VLOGIC, er den digitale I / O-forsyningsspændingsstift.
Pin-9, AD0, er I2C-slave-adresse LSB-pin.
Pin-10, REGOUT, er regulatorens filterkondensatorforbindelse.
Pin-11, FSYNC, er den digitale indgang til rammesynkronisering. Denne pin er forbundet til jorden, når den ikke bruges.
Pin-12, INT, er den afbrydende digitale output pin.
Pin-13, VDD, er strømforsyningsspændingen.
Pin-14, Pin-15, Pin-16, Pin-17 er NC-pin. Disse ben er ikke forbundet internt.
Pin-18, GND, er strømforsyningsjorden.
Pin-19 og Pin-21 er RESV-benene. Disse ben er reserveret.
Pin-20, CPOUT, er opladningspumpens kondensatorforbindelse.
Pin-22 er RESV, den reserverede pin.
Pin-23, SCL, er I2C serielt ur.
Pin-24, SDA, er I2C seriel datapin.

Specifikationer for MPU6050

MPU6050 er verdens første integrerede 6-aksede bevægelsessporingsenhed. Nogle af specifikationerne for dette modul er angivet nedenfor -

MPU6050 har et 3-akset gyroskop, 3-akset accelerometer og en digital bevægelsesprocessor integreret på en enkelt chip.
Det fungerer på strømforsyningen på 3V-5V.
MPU6050 bruger I2C-protokollen til kommunikation og overførsel af data.
Dette modul har en indbygget 16-bit ADC, der giver stor nøjagtighed.
MPU6050 kan være grænseflade med andre IIC-enheder såsom magnetometre.
MPU6050 har også en indbygget temperatursensor.
I2C sensor bus hjælper den med at indsamle data direkte fra eksternt 3-akset kompas, som den bruger til at give et komplet 9-akset MotionFusion output.
For producenter eliminerer MPU6050 behovet for valg, kvalifikation og integration på systemniveau af diskrete enheder.
Ved hjælp af I2C-porten kan ikke-inertielle sensorer såsom trykføler interfaces.
MPU6050 består af tre 16-bit ADC'er til digitalisering af gyroskop 0-udgange og tre 16-bit ADC'er til digitalisering af accelerometerudgange.
Et brugerprogrammerbart gyroskopområde og et brugerprogrammerbart accelerometerområde er til stede til præcisionssporing af både hurtige og langsomme bevægelser.
En FIFO-buffer på chip 1024 byte er til stede, som hjælper med at sænke modulets strømforbrug.
Behovet for hyppig pooling af sensoroutput minimeres ved hjælp af on-chip DMP.
MPU6050 har også en on-chip oscillator med ± 1% variation.
MPU6050 har lavpasfiltre til gyroskop, accelerometer og temperatursensor.
VLOGIC referencepind bruges til at indstille logiske niveauer for I2C-grænsefladen.
Det brugerprogrammerbare gyroskopområde, der findes på MPU6050, er ± 250, ± 500, ± 1000 og ± 2000 ° / sek.
Billed-, video- og GPS-synkronisering understøttes af gyroskopets eksterne synkroniseringsstift.
Dette gyroskop har forbedret lavfrekvent støjydelse.
Gyroskop har brug for 3,6 mA strøm til drift.
Lavpasfilter i gyroskopet kan programmeres digitalt.
Accelerometer til stede på MPU6050 fungerer på 500 μA strøm.
Det programmerbare fuldskalaområde for dette accelerometer er ± 2g, ± 4g, ± 8g og 16g.
Accelerometeret kan også registrere orientering, trykdetektering.
Brugerprogrammerbare afbrydelser er til stede til accelerometer.
Mellem accelerometer- og gyroskopakse er der en minimal følsomhed på tværs af aksen.
For at kommunikere med alle registre bruges 400kHz hurtig tilstand I2C.
DMP til stede på MPU6050 understøtter 3D bevægelsesbehandling og gestusgenkendelsesalgoritmer.
Burst-læsning leveres til systemprocessoren. Efter at have læst data fra FIFO går systemprocessoren i slumretilstand med lav effekt, mens MPU indsamler flere data.
Funktioner som bevægelsesgenkendelse, panorering, zoom, rulning, trykdetektering og hyldetektering understøttes af de programmerbare afbrydelser.
MPU6050 har også en valgfri ekstern urindgang på 32,768 kHz eller 19,2 MHz.

Anvendelser af MPU6050

Nogle af applikationerne i dette modul er angivet nedenfor -

Dette modul bruges i Blurfree-teknologi til video- eller stillbilledstabilisering.
Dette modul bruges til at genkende luftbevægelser.
I sikkerheds- og godkendelsessystemerne bruges MPU6050 til bevægelsesgenkendelse.
Til 'no-touch' anvendes UI applikationskontrol og navigation MPU6050.
I bevægelseskommandoteknologi til bevægelsesgenveje bruges dette modul.
Dette modul har også fundet anvendelse i bevægelsesaktiverede spil- og applikationsrammer.
I InstantGesture -IG bruges MPU6050 til bevægelsesgenkendelse.
På grund af sin lille størrelse bruges dette modul i håndsæt og bærbart spiludstyr.
Bevægelsesbaserede spilcontrollere har også dette modul.
3D fjernbetjeninger, 3D mus bruger også dette modul.
Bærbare produkter, der bruges til sundhed, fitness og sport, indeholder også MPU6050.
Dette modul findes også i mange legetøj.
Til IMU-målinger anvendes MPU6050.
I droner og quadcopters bruges MPU6050 til positionskontrol.
Dette modul har også fundet anvendelse i selvbalancerende robotter.
MPU6050 foretrækkes stærkt til robotarmkontrol.
Humanoid-robotter bruger også dette modul til tilt, rotation, orienteringsdetektion.
I smartphones bruges dette modul til applikationer som augmented reality, gaming, styring af gestikommando, panoramafotooptagelse og visning.
Dette modul anvendes også til placeringsbaserede tjenester.

Alternativ IC

Nogle af IC'erne, der kan bruges som et alternativ til MPU6050, er ADXL335, ADXL345, MPU9250, MPU6000.

Dette modul foretrækkes stærkt til bærbare enheder på grund af dets kompakte størrelse og batteridrevne systemer på grund af dets lave strømforbrugskrav. MPU6050 kan ændre en håndholdt mobil til en stærk 3D intelligent enhed. De yderligere detaljer om de elektriske egenskaber og afbrydelseslogik for dette modul kan findes i dets datablad . Til hvilken mikroprocessor har du grænsefladen MPU6050?