牛人用MPU6050做的串口输出模块，硬件卡尔曼滤波，直接输出角度

zhaowenwin · 发表于 2013-8-28 09:04:32

研究了几天，终于有点头绪了，8位单片机上面真的可以做卡尔曼滤波，只不过得用简化版本的，不能用原来的那种带很多矩阵运算的，效果很好，看来那位淘宝店家真是行家！

SuperAnt · 发表于 2013-8-28 09:17:46

做得挺不错的，我也去搞两个玩玩，试试效果~

SuperAnt · 发表于 2013-8-28 10:51:29

有没有人能介绍一下姿态解算的算法，让大家学习一下呀？

SuperAnt · 发表于 2013-8-28 10:52:44

怎么通过角速度和加速度就能算出姿态了？好像三轴是耦合的，还和坐标旋转的顺序有关，有没有做过这方面的？

弘毅 · 发表于 2013-8-28 11:12:22

zhaowenwin 发表于 2013-8-26 16:01
没人回复？自己顶起！

{:soso_e103:} 其实这个模块思路还是不错的。。。以TTL输出姿态数据。。。体积还小。。。不过最好能加个电子罗盘，这样就能做姿态识别了。应用范围更广。

拾瑞 · 发表于 2013-8-28 11:28:58

用DMP的吧!做成TTL输出也好不到什么地方去,TTL口在嵌入式系统里是多么宝贵,相对来说,I2C同一端口可以最多接127个I2C设备.......

如果用一片MEGA8+MPU6050，使用DMP同样可以做成这个“商品”的.......也可以不使用DMP，移植开源飞控MWC或者APM的姿态解算代码.......

拾瑞 · 发表于 2013-8-28 12:14:43

   Jeff Jrowberg  的DMP库（库名 MPU6050 I2C device class, 6-axis MotionApps20.h；当然这个库不是AVR的）,这个库，是作者通过“反向工程“得到的，不是官方的！
   如果你仔细读Jeff Jrowberg的代码，其实就是i2c操作，先设置6050寄存器，再在6050内存中写入firmware，然后是config，最后是update，然后就可以直接读出FIFO里的quarternion数据，当然还有gyro和accel数据！注意，陀螺仪数据是可以自动校正，只需要传感器8秒保持不动即可，四元数处理后得到的角度数据是非常稳定的！自动校正功能是在DMP模式下才有的.
   MPU-6050内部的DMP运算，roll和pitch两个参数，用了片内的加计（重力）对陀螺仪数据进行了校正，而yaw轴就没有相应的校正参考，陀螺仪的输出会漂移是很正常的，只能采用磁感传感器校正（使用invensense的9轴DMP或自己校正）!很不莘，当你用5883时，请一定记得先将5883做8字校准，不然你的YAW轴不会得到能用的数据的！

zhaowenwin · 发表于 2013-8-28 13:20:17

拾瑞发表于 2013-8-28 12:14
Jeff Jrowberg 的DMP库（库名 MPU6050 I2C device class, 6-axis MotionApps20.h；当然这个库不是AV ...

果然是高手啊，先膜拜一下。说得真好，为我们学习的道路指出了方向~问题是那个DMP库是放在MPU6050内部的呢还是与它相连的CPU里面的？也就是说这个解算是不是还是CPU做的，而不是MPU6050做的？

SuperAnt · 发表于 2013-8-28 13:25:59

弘毅发表于 2013-8-28 11:12
其实这个模块思路还是不错的。。。以TTL输出姿态数据。。。体积还小。。。不过最好能加个电 ...

恩，体积的确很小，毕竟串口连接电脑或者单片机还是要方便很多。我去淘宝看了，觉得还不错，先搞一个来玩玩。我也期待有电子罗盘的，这样Z轴就不会漂移了。不过算法可能回复杂很多，要再来个GPS滤波就全了。

SuperAnt · 发表于 2013-8-28 13:30:55

拾瑞发表于 2013-8-28 11:28
用DMP的吧!做成TTL输出也好不到什么地方去,TTL口在嵌入式系统里是多么宝贵,相对来说,I2C同一端口可以最多接 ...

现在好多单片机都有多串口了吧，STM32的动不动就4个串口。I2C是有组网的优势，但和计算机连不方便，怎么也得加个处理器才能在计算机上显示。不用DMP，自己做姿态解算的关键还是得滤波修正，要不长时间的稳定性不好。尤其是动态调节下误差会很大，有些很贵的倾角仪都这样，只要一加速，就姿态角就变了，而实际上姿态可能并每有边，只是加速了而已！

拾瑞 · 发表于 2013-8-28 13:53:11

zhaowenwin 发表于 2013-8-28 13:20
果然是高手啊，先膜拜一下。说得真好，为我们学习的道路指出了方向~问题是那个DMP库是放在MPU6050内部的呢 ...

解算是6050自己做的！

库当然是放在MCU里的，MPU6050每次断电后重启动都必须重新配置，才能启动DMP......

我基本上可以断定你买的这个就是用的DMP,要不然的话,STM8里面还得放自动零飘抑制，姿态解算（如果用卡尔曼的有相对于STM8来说不能承受的巨量计算），等等......STM8搞不定这些事情的！

以后你会明白的，TTL口永远是不够用的！四个算多么，真不多，要不是被逼得实在没有办法，何苦用软串啊.....

ShadowWalker · 发表于 2013-8-28 13:55:09

弘毅发表于 2013-8-26 16:36
也想知道算法。。。

你这就没有大神范儿了，你应该说 “嗯，不错，回去研究一下，等我的开源贴”

ShadowWalker · 发表于 2013-8-28 13:58:06

弘毅发表于 2013-8-26 16:36
也想知道算法。。。

大神，搞开源贴啊

弘毅 · 发表于 2013-8-28 14:02:54

ShadowWalker 发表于 2013-8-28 13:58
大神，搞开源贴啊

{:soso_e103:} DMP的话论坛里有很多。。。其他地方也能找到很多资料。。。最近在苦心钻研厨艺。。。=.=清蒸鱼。。。萝卜炖牛腩。。。

ShadowWalker · 发表于 2013-8-28 14:05:41

弘毅发表于 2013-8-28 14:02
DMP的话论坛里有很多。。。其他地方也能找到很多资料。。。最近在苦心钻研厨艺。。。=.=清 ...

我说的是楼主说的那个东西，

大牛做的MPU6050模块，号称内部集成了数字滤波和姿态结算技术，网上大部分MPU6050模块都是I2C接口的，而这家做成了串口，接口倒是方便许多，还有完整的上位机程序。
于是手贱地搞了一个，今天测试发现效果确实不错，尤其是俯仰角和滚转角的输出相当稳定，跟随也快。

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