10 DOF IMU Sensor (C)

10 DOF IMU Sensor (C)用户手册 10 DOF IMU Sensor (C) 用户手册 1. 产品特性 驱动芯片 内置 16-BitAD 转换器 (3 轴加速度、 陀螺仪量程：±250、±500、 ±1000、±2000°/秒 3 轴陀螺仪 加速度量程：±2、±4、±8、±16g 3 轴罗盘) 罗盘量程：±4800uT MPU9255 BMP280 (气压计) 工作电压 3.3V，5V 支持接口 I2C 外形尺寸 31.2mm*17mm 内置温度传感器，可进行温度补偿 量程：300~1100hPa(海拔高度：+9000m~-500m) 精度(700hPa~900hPa,25°C~40°C)：±0.12hPa(±1m) 表 1. 产品特性 2. 主要用途       四轴飞行器； 运动功能游戏控制器； 室内惯性导航； 平衡机器人； 高度计； 工业测量仪表； 1 版本 V1.1, 2017 年 2 月 10 日 10 DOF IMU Sensor (C)用户手册 3. 接口说明 引脚号 标识 描述 1 VCC 3.3V 或 5V 电源 2 GND 电源地 3 SDA I2C 数据线 4 SCL I2C 时钟线 5 INT MPU9255 数字中断输出 6 FSYNC MPU9255 帧同步信号 表 2. 接口说明 4. 操作与现象 下面，以接入微雪电子的 STM32 开发板为例，演示 10 DOF IMU Sensor 模块的实验效果。 ① 将配套程序下载到相应的开发板中。 ② 将串口线和模块接入开发板,把 10 DOF IMU Sensor 模块插在开发板的 I2C-2 接口上， 并注意模块引脚与 I2C-2 接口必须对应起来，FSYNC 引脚悬空。 图 1. 10 DOF IMU Sensor 模块接线图 ③ 串口配置如表 3. 串口配置 所示： 波特率 数据位 停止位 奇偶校验 115200 8 1 无 表 3. 串口配置 ④ 10 DOF IMU Sensor 在上电之后会首先进行磁校准，才能输出正确的数据。具体步骤 如下： A. 10 DOF IMU Sensor 放置于水平位置并静止不动，当串口终端接收到稳定数据 后，按下 JOYSTICK 键，此时 LED1 闪烁，LED2 和 LED3 熄灭。 B. 10 DOF IMU Sensor 放置于水平位置绕 Z 轴旋转 180°,当串口终端接收到稳定数 2 版本 V1.1, 2017 年 2 月 10 日 10 DOF IMU Sensor (C)用户手册 据后，按下 JOYSTICK 键，此时 LED2 闪烁，LED1 和 LED3 熄灭。 倒置 10 DOF IMU Sensor，即保持 10 DOF IMU Sensor 背面向上，正面向下，当串 口终端接收到稳定数据后，按下 JOYSTICK 键，此时 LED3 常亮，指示磁力校准 完成，LED1 和 LED2 熄灭。 D. 通过将 10 DOF IMU Sensor 放置于水平位置绕 Z 轴旋转 180°，记录并对比旋转 前后串口终端接收到的磁数据，如果大小相等，方向相反，则磁校准成功，否 则失败。 ⑤ 校准成功后，分别输出如下数据： C. 图 2. 10 DOF IMU Sensor 模块水平状态时输出的数据 串口输出数据含义如下： Roll, Pitch, Yaw Acceleration Gyroscope Magnetic Angle Pressure Altitude Temperature Roll 倾角（°）, Pitch 倾角（°）, Yaw 倾角（°） 加速度（LSB，可换算为 g） 陀螺仪角速度（LSB，可换算为°/秒） 电子罗盘倾角（°） 方向角（°），理论上等于 Yaw 倾角。 气压值（hPa） 海拔高度（m） 温度值（℃） 表 4. 串口输出数据含义 3 版本 V1.1, 2017 年 2 月 10 日 10 DOF IMU Sensor (C)用户手册 5. 参数校准和计算： 5.1 校准海拔高度 用户第一次使用 10 DOF IMU Sensor 模块时可能会发现模块输出的值 Altitude 误差较大， 因为模块是先通过模块当前位置（已知）的海拔高度 Altitude，和气压值（已知）计算 出海平面气压值 P0 作为基准。请参考 BST-BMP180-DS000-09.pdf： 以 P0 为基准，就可以计算出模块当前位置的海拔高度 Altitude： 因此，用户需要在示例代码 10 DOF IMU Sensor\SRC\HardWare\BMP180\BMP180.h 中给定 模块当前所在位置高度的值作为一个基准（一般以地面的海拔高度值作为基准，单位 mm）。例如： 5.2 计算加速度 程序测量出的加速度单位是 LSB（最低有效位），实际使用中常常把单位换算成重力加 速度（g）。模块的示例程序默认设置 AFS_SEL=0，对应量程为 16384 LSB/g（±2g），所 以测量的实际加速度为： 𝑎=Acceleration/16384 ,𝑈𝑛𝑖𝑡:𝑔 请参考： PS-MPU-9255.pdf 第9页 RM-MPU-9255.pdf 第 14 页 5.3 计算陀螺仪角速度 程序测量出的角速度单位是 LSB（最低有效位），实际使用中常常把单位换算成角速度 （°/秒）。模块的示例程序默认设置 FS_SEL=2，对应量程为 32.8 LSB/(°/s)（±1000°/秒）， 所以测量的实际角速度为： ω=Gyroscope/32.8 ,Unit:°/s 请参考 PS-MPU-9255.pdf 第8页 RM-MPU-9255.pdf 第 14 页 4 版本 V1.1, 2017 年 2 月 10 日