3D oyunlar, 3D resimler ve 3D videolar günümüzde trend olan teknolojilerdir. Geliştirilmiş son kullanıcı deneyimi için üreticiler birçok yeni yöntem sunuyor. 3D teknolojisinin arkasındaki ana işlevler, döndürme algılama, yön bulma, Hareket algılama, Hareket algılama ve tanıma vb. Bu işlevleri ölçebilen cihazlar jiroskoplar ve ivme ölçerlerdir. Son ürünün boyutu çok küçük olduğundan, içine yerleştirilen sensörlerin de küçük boyut gereksinimlerini karşılaması gerekir. MPU6050, bu zorluğa bir yanıt olarak geldi. Hem jiroskop hem de ivmeölçerin çip üzerinde entegrasyonuna sahip en küçük cihaz olduğu için. Küçük boyutundan dolayı bir akıllı telefona kolayca yerleştirilebilir.

MPU6050 nedir?

MPU6050, MEMS tabanlı 6 eksenli bir hareket izleme cihazıdır. Çip üzerinde bir jiroskopu vardır ve ivmeölçer ile birlikte sensörler Sıcaklık sensörü . MPU6050 dijital bir cihazdır. Bu modül çok küçük boyuttadır, düşük güç tüketim gereksinimlerine sahiptir, yüksek doğruluktadır, yüksek tekrarlanabilirliğe, yüksek şok toleransına sahiptir, uygulamaya özel performans programlanabilirliğine ve düşük tüketici fiyat noktalarına sahiptir. MPU6050, aşağıdakiler gibi diğer sensörlerle kolayca arayüzlenebilir: manyetometreler ve mikrodenetleyiciler.

Blok Şeması

MPU6050'nin Blok Şeması

MPU6050 modülü aşağıdaki bloklardan ve fonksiyonlardan oluşur.

“süper iletkenleri ve yarı iletkenleri iletkenler ve yalıtkanlarla karşılaştırın ”

Üç adet 16 bit ADC ve sinyal koşullandırma ile 3 eksenli MEMS hız jiroskop sensörü.
Üç adet 16 bit ADC ve sinyal koşullandırma ile 3 eksenli MEMS ivmeölçer sensörü.
Çip üzerinde bir Dijital Hareket İşlemcisi motoru.
Birincil 12C dijital iletişim arayüzleri.
Magnetometer gibi harici sensörlerle iletişim için yardımcı I2C arayüzleri.
İç Saat Ölçüm.
Sensör verilerini depolamak için veri kayıtları.
Güç tüketimini azaltmaya yardımcı olan FIFO bellek.
Kullanıcı tarafından programlanabilen kesintiler.
Dijital çıkış sıcaklık sensörü.
Jiroskop ve ivmeölçer için kendi kendine test.
LDO ve Önyargı.
Şarj pompası.
Durum kayıtları.

Devre şeması

MPU6050'de bulunan jiroskop, X, Y, Z olmak üzere üç eksen etrafındaki dönüşü algılayabilir. Coriolis etkisi, jiroskoplar herhangi bir eksen etrafında döndürüldüğünde titreşime neden olur. Bu titreşimler kapasitör tarafından toplanır. Üretilen sinyal daha sonra yükseltilir, demodüle edilir ve açısal hız ile orantılı bir voltaj üretmek için filtrelenir. Bu voltaj daha sonra ADC'ler kullanılarak dijitalleştirilir.

MPU6050'de bulunan DMP, ana işlemciden hareket algılama algoritmalarının hesaplanmasını kaldırır. DMP, tüm sensörlerden veri alır ve hesaplanan değerleri kendi veri kayıtlarında veya FIFO'da depolar. FIFO'ya seri arabirim üzerinden erişilebilir. AD0 pinini kullanarak birden fazla MPU6050 modülü bir mikroişlemci ile arayüzlenebilir. MPU6050 ile kolaylıkla kullanılabilir Arduino MPU6050 iyi belgelenmiş kitaplıklara sahip olduğundan.

Uygulamalarda kullanılırken, MPU6050'nin I2C hatları 4.7kΩ direnç kullanılarak yukarı çekilir ve kesme pimi 4.7kΩ direnç kullanılarak aşağı çekilir. Veriler FIFO'da mevcut olduğunda, kesme pimi yükselir. Artık bir mikrodenetleyici, verileri kullanarak I2C iletişimi otobüs. Kitaplıklar tarafından sağlanan veriler şu veri değerlerini içerir: Kuaterniyon bileşenleri, Euler açıları, Sapma, Eğim, Yuvarlanma, Gerçek dünya ivmesi, Dünya çerçeve ivmesi ve Teapot icat algılama değerleri.

Pin Şeması

MPU-6050'nin Pin Şeması

MPU6050, küçük bir 4 × 4 × 0,9 mm paket olarak mevcuttur. MEMS yapısı hermetik olarak kapatılır ve wafer seviyesinde yapıştırılır. MPU6050, 24 pinli QFN paketi olarak mevcuttur. Bu modülün pin açıklaması aşağıda verilmiştir.

Pin-1- CLKIN- isteğe bağlı harici referans saat girişidir. Bu pim, kullanılmadığında toprağa bağlanır.
Pin-2, Pin-3, Pin-4, Pin-5 NC pinleridir. Bu Pinler dahili olarak bağlı değildir.
Pin-6, AUX_DA, I2C ana seri veri pinidir. Bu pin, harici sensörleri bağlamak için kullanılır.
Pin-7, AUX_CL, I2C ana seri saatidir. Bu pin, harici sensörleri bağlamak için kullanılır.
Pin-8, VLOGIC, dijital I / O besleme voltajı pinidir.
Pin-9, AD0, I2C slave adresi LSB pinidir.
Pin-10, REGOUT, regülatör filtre kondansatör bağlantısıdır.
Pin-11, FSYNC, çerçeve senkronizasyon dijital girişidir. Bu pim kullanılmadığı zaman toprağa bağlanır.
Pin-12, INT, kesinti dijital çıkış pinidir.
Pin-13, VDD, güç kaynağı voltaj pinidir.
Pin-14, Pin-15, Pin-16, Pin-17 NC pinidir. Bu pinler dahili olarak bağlı değildir.
Pin-18, GND, güç kaynağı topraklamasıdır.
Pin-19 ve Pin-21, RESV pinleridir. Bu iğneler saklıdır.
Pin-20, CPOUT, şarj pompası kondansatör bağlantısıdır.
Pin-22, rezerve edilmiş pin olan RESV'dir.
Pin-23, SCL, I2C seri saatidir.
Pin-24, SDA, I2C seri veri pinidir.

MPU6050'nin Özellikleri

MPU6050, dünyanın ilk entegre 6 eksenli hareket izleme cihazıdır. Bu modülün özelliklerinden bazıları aşağıda verilmiştir.

MPU6050, 3 eksenli bir jiroskop, 3 eksenli İvmeölçer ve tek bir çip üzerine entegre edilmiş bir Dijital hareket işlemcisine sahiptir.
3V-5V güç kaynağı üzerinde çalışır.
MPU6050, iletişim ve veri aktarımı için I2C protokolünü kullanır.
Bu modül, mükemmel doğruluk sağlayan yerleşik bir 16 bit ADC'ye sahiptir.
MPU6050, Manyetometreler gibi diğer IIC cihazlarıyla arabirim oluşturabilir.
MPU6050 ayrıca yerleşik bir sıcaklık sensörüne sahiptir.
I2C sensör veriyolu, eksiksiz bir 9 eksenli MotionFusion çıkışı sağlamak için kullandığı harici 3 eksenli pusuladan doğrudan veri toplamasına yardımcı olur.
Üreticiler için MPU6050, ayrı cihazların seçilmesi, kalifikasyonu ve sistem düzeyinde entegrasyon ihtiyacını ortadan kaldırır.
I2C portunu kullanarak, basınç sensörü gibi atalet dışı sensörler arabirimlenebilir.
MPU6050, jiroskop 0 çıktılarını sayısallaştırmak için üç adet 16 bitlik ADC'den ve ivmeölçer çıktılarını sayısallaştırmak için üç adet 16 bitlik ADC'den oluşur.
Hem hızlı hem de yavaş hareketlerin hassas takibi için kullanıcı tarafından programlanabilen bir jiroskop aralığı ve kullanıcı tarafından programlanabilen bir ivmeölçer aralığı mevcuttur.
Modülün güç tüketimini azaltmaya yardımcı olan bir yonga üzerinde 1024 bayt FIFO tamponu mevcuttur.
Yonga üzerindeki DMP'nin yardımıyla sensör çıkışının sık sık havuzlanması ihtiyacı en aza indirilir.
MPU6050 ayrıca ±% 1 varyasyonlu bir çip üstü osilatöre sahiptir.
MPU6050, jiroskop, ivmeölçer ve sıcaklık sensörü için düşük geçişli filtrelere sahiptir.
VLOGIC referans pini, I2C arayüzünün mantık seviyelerini ayarlamak için kullanılır.
MPU6050'de bulunan kullanıcı tarafından programlanabilen jiroskop aralığı ± 250, ± 500, ± 1000 ve ± 2000 ° / sn'dir.
Görüntü, video ve GPS senkronizasyonu, jiroskopun harici senkron pimi tarafından desteklenir.
Bu jiroskop, düşük frekanslı gürültü performansını iyileştirmiştir.
Jiroskopun çalışması için 3.6mA akıma ihtiyacı vardır.
Jiroskobun alçak geçiren filtresi dijital olarak programlanabilir.
MPU6050'de bulunan ivmeölçer 500μA akımla çalışır.
Bu ivmeölçerin programlanabilir tam ölçekli aralığı ± 2g, ± 4g, ± 8g ve 16g'dir.
İvmeölçer aynı zamanda yönü, dokunma algılamayı da algılayabilir.
İvmeölçer için kullanıcı tarafından programlanabilir kesintiler mevcuttur.
İvmeölçer ve jiroskop eksenleri arasında minimum eksenler arası hassasiyet vardır.
Tüm kayıtlarla iletişim kurmak için 400kHz hızlı mod I2C kullanılır.
MPU6050'de bulunan DMP, 3B hareket işlemeyi ve hareket tanıma algoritmalarını destekler.
Sistem işlemcisi için seri okuma sağlanmıştır. FIFO'dan veri okuduktan sonra, sistem işlemcisi düşük güçte uyku moduna girerken, MPU daha fazla veri toplar.
Hareket tanıma, kaydırma, yakınlaştırma, kaydırma, dokunma algılama ve kulübe algılama gibi özellikler programlanabilir kesintiler tarafından desteklenir.
MPU6050 ayrıca 32.768kHz veya 19.2Mhz'lik isteğe bağlı bir harici saat girişine sahiptir.

MPU6050 uygulamaları

Bu modülün bazı uygulamaları aşağıda verilmiştir.

Bu modül, video veya hareketsiz görüntü sabitleme için Blurfree teknolojisinde kullanılır.
Havada hareketleri tanımak için bu modül kullanılır.
Güvenlik ve kimlik doğrulama sistemlerinde, MPU6050 jest tanıma için kullanılır.
'Dokunmadan' UI uygulama kontrolü ve gezinme için MPU6050 kullanılır.
Hareket kısa yolları için hareket komutu teknolojisinde bu modül kullanılır.
Bu modül ayrıca hareket etkin oyun ve uygulama çerçevelerinde uygulama buldu.
InstantGesture -IG'de, MPU6050 hareket tanıma için kullanılır.
Küçük boyutu nedeniyle bu modül el cihazlarında ve taşınabilir oyun ekipmanlarında kullanılır.
Hareket tabanlı oyun denetleyicileri de bu modüle sahiptir.
3D uzaktan kumandalar, 3D fareler de bu modülü kullanır.
Sağlık, fitness ve spor için kullanılan giyilebilir ürünler ayrıca MPU6050 içerir.
Bu modül birçok oyuncakta da bulunabilir.
IMU ölçümleri için MPU6050 kullanılır.
Dronlar ve quadcopterlerde, MPU6050 pozisyon kontrolü için kullanılır.
Bu modül, kendi kendini dengeleyen robotlarda da uygulama buldu.
MPU6050, robotik kol kontrolü için oldukça tercih edilmektedir.
İnsansı robotlar ayrıca bu modülü eğim, döndürme, yön bulma tespiti için kullanır.
Akıllı telefonlarda bu modül, artırılmış gerçeklik, oyun, hareket komut kontrolü, panoramik fotoğraf çekimi ve görüntüleme gibi uygulamalar için kullanılır.
Bu modül aynı zamanda lokasyon bazlı servisler için de uygulanmaktadır.

Alternatif IC

MPU6050'ye alternatif olarak kullanılabilecek IC'lerin bazıları ADXL335, ADXL345, MPU9250, MPU6000'dir.

Bu modül, kompakt boyutları ve düşük güç tüketimi gereksinimi nedeniyle bataryalı sistemleri nedeniyle taşınabilir cihazlar için oldukça tercih edilmektedir. MPU6050, el tipi bir cep telefonunu güçlü bir 3D akıllı cihaza dönüştürebilir. Bu modülün elektriksel özellikleri ve kesme mantığıyla ilgili diğer ayrıntılar, veri Sayfası . MPU6050'yi hangi mikroişlemciye bağladınız?