Arduino範例21：利用MPU6050取得空間姿態的row data

這次要練習的是GY-521的Sensor，其核心的晶片是MPU-6050。
MPU-6050是一個內包含三軸陀螺儀以及三軸加速計結合在一起的數位運動處理器(簡稱DMP)，以 I²C 輸出6軸的旋轉矩陣的數位資料。若再包含三軸的電子羅盤可以處理複雜的9軸MotionFusion運算。

1、GY-521規格
核心晶片：MPU-6050模塊(三軸陀螺儀 + 三軸加速度)
供電電源：3-5v（內部低壓差穩壓）
通信方式：標準 I²C通信協議
晶片內置16bit AD轉換器,16位數據輸出
陀螺儀範圍：±250 500 1000 2000 °/s
加速度範圍：±2±4±8±16g

2、I²C函式庫

而MPU-6050的因為是靠 I²C溝通的，所以需要到I2Cdevlib去找相關的函式庫 library.

I2Cdevlib 是一個開放原始碼的專案，裡頭提供許多微處理裝置的函式庫供使用。要安裝該函式庫只需要到其 Github 頁面將原始碼下載下來，並將其中Arduino 資料夾內的內容通通放到 Arduino 工作目錄中的 libraries 資料夾中。做法如下：

    1. 到 I2Cdevlib 找到MPU6050的 library相關資料，點選Source的連結
    2. 連結到GitHub，點選右上角的Code的小方塊

   3. 進到下一個頁面之後，右下角有一個Download ZIP，就按下下載。

   4. 下載後的檔案，解壓縮，找到其中MPU-6050，丟到Arduino的library資料夾中。

 5. 此時重開Arduino IDE，就可以看到Example之下有MPU6050_raw的範例

3、接線

接線的部分一樣就是把SCL與SDA接起來，如此便可以了。

若有要使用MPU-6050 DMP6的範例程式，需另外再接ADO到3.3V去。

(參考 http://blog.kuoe0.tw/posts/2013/12/29/arduino-with-gy-521-mpu6505-imu-sensor)

4、Code
接下來可以在 libraries/MPU6050/Examples/MPU6050_raw 中找到範例程式。裡頭有兩個範例，先用 MPU6050_raw 跑一次看看以取得原始資料。選好硬體規格與串列埠，把範例upload之後就會開始運行了，只要打開串列埠即可看到大量的訊號輸出，記得這種鮑率要改為38400。這時只要隨意地揮動 GY-521 這塊板子，就能發現輸出的訊號會有較明顯的改變。

其中數據顯示的對應關係取決於所選擇的靈敏度，在I2Cdevlib的函式庫裡，加速度靈敏度預設值為+/- 2G，角速度靈敏度預設值為+/- 250 °/s，如果該設備是完全水平和不動的，那麼：

(1) X軸與Y軸量測到的加速度應該為 0
(2) Z軸量測到的加速度應為1G，也就是16384 (在2G的靈敏度的時候)
(3) X / Y / Z軸角速度的陀螺儀應該為 0 (最大到

但在現實中，加速軸將不完全為 0，因為它是很難做到完全水平，並有一定的雜訊與誤差，而陀螺儀也同樣不會準確地讀出0值 。

接下來我們就可以用這個加速規量測空間用的物體勢態，與加速度、角速度了。


---------------------------------------------------------
參考資料：
i2c函式庫網站：http://www.i2cdevlib.com/devices/mpu6050#source
datasheet：http://www.invensense.com/mems/gyro/documents/PS-MPU-6000A.pdf
Bear 實驗室：http://www.takobear.tw/12/post/2014/01/bear-arduinompu6050servo.html