3Д игре, 3Д слике и 3Д видео снимци данас су модерна технологија. За побољшано искуство крајњег корисника произвођачи уводе многе нове методе. Главне функције иза 3Д технологије су детекција ротације, детекција оријентације, детекција покрета, детекција покрета, препознавање итд. Уређаји који могу да мере ове функције су жироскопи и акцелерометри. Како је величина крајњег производа врло мала, сензори уграђени у њега такође треба да задовоље захтеве мале величине. МПУ6050 је дошао као одговор на овај изазов. Као најмањи уређај који има интегрисану жироскоп и акцелерометар на чипу. Због мале величине може се лако уградити у паметни телефон.

Шта је МПУ6050?

МПУ6050 је 6-осни уређај за праћење кретања заснован на МЕМС-у. Има жироскоп на чипу и акцелерометар сензори заједно са сензор температуре . МПУ6050 је дигитални уређај. Овај модул је врло мале величине, има ниске захтеве за потрошњом енергије, изузетно је прецизан, има високу поновљивост, велику толеранцију на ударце, има могућност програмирања перформанси специфичних за примену и ниске потрошачке цене. МПУ6050 се лако може повезати са другим сензорима као што је магнетометри и микроконтролери.

Блок дијаграм

Блок-дијаграм-МПУ6050

МПУ6050 модул се састоји од следећих блокова и функција.

“једнополни прекидачи са двоструким бацањем ”

3-осни МЕМС сензор жироскопа са три 16-битна АДЦ-а и кондиционирањем сигнала.
3-осни МЕМС сензор акцелерометра са три 16-битна АДЦ-а и кондиционирањем сигнала.
Уграђени процесор Дигитал Мотион Процессор.
Примарни 12Ц дигитални комуникацијски интерфејси.
Помоћни И2Ц интерфејси за комуникацију са спољним сензорима попут Магнетометра.
Интернал Цлоцкинг.
Регистри података за чување података сензора.
ФИФО меморија која помаже у смањењу потрошње енергије.
Прекиди које програмира корисник.
Дигитални сензор излазне температуре.
Самотестирање жироскопа и акцелерометра.
ЛДО и пристрасност.
Пумпа за пуњење.
Регистри статуса.

Кружни дијаграм

Жироскоп присутан у МПУ6050 може да детектује ротацију око три осе Кс, И, З. Кориолисов ефекат изазива вибрацију када се гирос ротира око било које осе. Те вибрације хвата кондензатор. Затим се произведени сигнал појачава, демодулира и филтрира да би се добио напон пропорционалан угаону брзини. Овај напон се затим дигитализује помоћу АДЦ-а.

ДМП присутан на МПУ6050 растерећује прорачун алгоритама за детекцију покрета из главног процесора. ДМП прикупља податке са свих сензора и чува израчунате вредности у својим регистрима података или у ФИФО-у. ФИФО-у се може приступити преко серијског интерфејса. Коришћењем АД0 пина може се повезати више од једног модула МПУ6050 са микропроцесором. МПУ6050 се лако може користити Ардуино , јер МПУ6050 има добро документоване библиотеке.

Док се користе у апликацијама, И2Ц водови МПУ6050 се високо повлаче помоћу отпорника од 4,7 кΩ, а прекидачки пин повлачи се помоћу отпорника од 4,7 кΩ. Када су подаци доступни у ФИФО-у, пин за прекид постаје висок. Сада микроконтролер може да чита податке помоћу И2Ц комуникација аутобус. Подаци које пружају библиотеке садрже следеће вредности података - Куатернион компоненте, Еулер углови, Иав, Питцх, Ролл, реал-ворлд аццелератион, Ворлд фраме аццелератион и Теапот измишљају вредности смисла.

Пин Диаграм

Пин-Диаграм-оф-МПУ-6050

МПУ6050 је доступан у малом паковању 4 × 4 × 0,9 мм. МЕМС структура је херметички затворена и везана на нивоу плочица. МПУ6050 је доступан као 24-пински КФН пакет. Пин опис овог модула дат је испод -

Пин-1- ЦЛКИН- је опциони улаз спољног референтног сата. Овај клин је повезан са земљом када се не користи.
Пин-2, Пин-3, Пин-4, Пин-5 су НЦ пинови. Ови пинови нису међусобно повезани.
Пин-6, АУКС_ДА, је И2Ц главни серијски пин. Овај пин се користи за повезивање спољних сензора.
Пин-7, АУКС_ЦЛ, је главни серијски сат И2Ц. Овај пин се користи за повезивање спољних сензора.
Пин-8, ВЛОГИЦ, је дигитални И / О напон напајања.
Пин-9, АД0, је ЛСБ пин подређене адресе И2Ц.
Пин-10, РЕГОУТ, је веза кондензатора филтра регулатора.
Пин-11, ФСИНЦ, је дигитални улаз за синхронизацију фрејмова. Овај клин је повезан са масом када се не користи.
Пин-12, ИНТ, је прекидни дигитални излазни пин.
Пин-13, ВДД, је пин напона напајања.
Пин-14, Пин-15, Пин-16, Пин-17 су НЦ пин. Ови клинови нису међусобно повезани.
Пин-18, ГНД, је уземљење.
Пин-19 и Пин-21 су РЕСВ пинови. Ове чиоде су резервисане.
Пин-20, ЦПОУТ, је кондензаторски прикључак пумпе за пуњење.
Пин-22 је РЕСВ, резервисани пин.
Пин-23, СЦЛ, је И2Ц серијски сат.
Пин-24, СДА, је И2Ц серијски пин.

Спецификације МПУ6050

МПУ6050 је први на свету интегрисани 6-осни уређај за праћење кретања. Неке спецификације овог модула дате су у наставку -

МПУ6050 има 3-осни жироскоп, 3-осни акцелерометар и дигитални процесор покрета интегрисан на једном чипу.
Ради на напајању од 3В-5В.
МПУ6050 користи И2Ц протокол за комуникацију и пренос података.
Овај модул има уграђени 16-битни АДЦ који пружа велику тачност.
МПУ6050 се може повезати са другим ИИЦ уређајима као што су магнетометри.
МПУ6050 такође има уграђени температурни сензор.
И2Ц сабирница сензора помаже му да прикупља податке директно са спољног 3-осног компаса, који користи за обезбеђивање комплетног 9-осног МотионФусион излаза.
За произвођаче, МПУ6050 елиминише потребу за избором, квалификацијом и интеграцијом дискретних уређаја на нивоу система.
Коришћењем свог И2Ц порта могу се повезати неинерцијални сензори попут сензора притиска.
МПУ6050 се састоји од три 16-битна АДЦ-а за дигитализацију 0 излаза жироскопа и три 16-битна АДЦ-а за дигитализацију излаза акцелерометра.
За прецизно праћење брзих и успорених покрета присутан је програм који се може програмирати помоћу жироскопа и који се може програмирати од стране корисника.
Присутан је ФИФО бафер од 1024 бајта на чипу који помаже у смањењу потрошње енергије модула.
Потреба за честим обједињавањем излаза сензора сведена је на минимум помоћу ДМП-а на чипу.
МПУ6050 такође има осцилатор на чипу са варијацијом од ± 1%.
МПУ6050 има нископропусне филтере за жироскоп, акцелерометар и температурни сензор.
Референтни пин ВЛОГИЦ користи се за подешавање логичких нивоа И2Ц интерфејса.
Кориснички програмабилан опсег жироскопа присутан на МПУ6050 је ± 250, ± 500, ± 1000 и ± 2000 ° / сек.
Синхронизација слике, видео записа и ГПС подржана је спољашњим синхронизационим пином жироскопа.
Овај жироскоп је побољшао перформансе нискофреквентног шума.
Жироскопу је потребно 3,6мА струје за рад.
Нископропусни филтер жироскопа је дигитално програмабилан.
Акцелерометар присутан на МПУ6050 ради на 500μА струје.
Програмирани опсег пуног опсега овог акцелерометра је ± 2г, ± 4г, ± 8г и 16г.
Акцелерометар такође може открити оријентацију и детекцију додира.
Кориснички програмирани прекиди су присутни за акцелерометар.
Између осовине акцелерометра и жироскопа постоји минимална осетљивост попречне осе.
За комуникацију са свим регистрима користи се 400кХз брзи режим И2Ц.
ДМП присутан на МПУ6050 подржава 3Д обраду покрета и алгоритме за препознавање покрета.
Рафално очитавање је омогућено за системски процесор. Након читања података из ФИФО-а, системски процесор прелази у режим спавања мале снаге док МПУ прикупља више података.
Функције као што су препознавање геста, померање, зумирање, помицање, откривање додира и откривање бараке подржане су програмабилним прекидима.
МПУ6050 такође има опционални улаз за спољни такт од 32,768кХз или 19,2Мхз.

Примене МПУ6050

Неке од примена овог модула дате су у наставку -

Овај модул се користи у технологији Блурфрее за стабилизацију видео записа или статичних слика.
За препознавање геста у ваздуху користи се овај модул.
У системима безбедности и потврде идентитета, МПУ6050 се користи за препознавање геста.
За контролу и навигацију корисничког интерфејса без додира користи се МПУ6050.
У технологији команде покрета за пречице за покрете користи се овај модул.
Овај модул је такође пронашао примену у играма и оквирима апликација који омогућавају покрете.
У ИнстантГестуре -ИГ, МПУ6050 се користи за препознавање геста.
Због своје мале величине, овај модул се користи у телефонима и преносној опреми за игре на срећу.
Овај модул имају и контролори игара засновани на кретању.
3Д даљински управљачи, 3Д мишеви такође користе овај модул.
Носиви материјали који се користе за здравље, фитнес и спорт такође садрже МПУ6050.
Овај модул се такође може наћи у многим играчкама.
За ИМУ мерења користи се МПУ6050.
У беспилотним летелицама и куадцоптерима, МПУ6050 се користи за контролу положаја.
Овај модул је такође пронашао примену у самобалансирајућим роботима.
МПУ6050 је изузетно пожељан за роботску контролу руку.
Хуманоидни роботи такође користе овај модул за откривање нагиба, ротације и оријентације.
У паметним телефонима овај модул се користи за апликације као што су проширена стварност, игре, управљање командама геста, панорамско снимање фотографија и гледање.
Овај модул се такође примењује за услуге засноване на локацији.

Алтернативни ИЦ

Неки од ИЦ-а који се могу користити као алтернатива МПУ6050 су АДКСЛ335, АДКСЛ345, МПУ9250, МПУ6000.

Овај модул је изузетно пожељан за преносиве уређаје због своје компактне величине и система на батерије захваљујући ниским потребама за потрошњом енергије. МПУ6050 може ручни мобилни телефон да претвори у моћан 3Д интелигентни уређај. Додатни детаљи о електричним карактеристикама и логици прекида овог модула могу се наћи у његовом датасхеет . Са којим сте микропроцесором повезали МПУ6050?