MPU6050, Diagrama de pines, circuito y conexi贸n con Arduino

MPU6050, definici贸n, usos y proyectos con Arduino

Los juegos 3D, las im谩genes 3D y los v铆deos 3D son la tecnolog铆a de moda hoy en d铆a. Para mejorar la experiencia del usuario final, los fabricantes est谩n introduciendo muchos m茅todos nuevos. Las principales funciones detr谩s de la tecnolog铆a 3D son la detecci贸n de rotaci贸n, detecci贸n de orientaci贸n, detecci贸n de movimiento, detecci贸n de gestos, as铆 como reconocimiento, etc. Los dispositivos que pueden medir estas funciones son sensores como los giroscopios y aceler贸metros. Como el tama帽o del producto final es muy peque帽o, los sensores incorporados en 茅l tambi茅n deben cumplir los requisitos de peque帽o tama帽o. El MPU6050 vino como una respuesta a este desaf铆o. Ya que es el dispositivo m谩s peque帽o que tiene integrado en un chip tanto el giroscopio como el aceler贸metro. Puede ser f谩cilmente incorporado en un tel茅fono inteligente debido a su peque帽o tama帽o.

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驴Qu茅 es el MPU6050?

MPU6050 es un dispositivo de rastreo de movimiento de 6 ejes basado en MEMS. Tiene un giroscopio y sensores de aceler贸metro en el chip junto con un sensor de temperatura. MPU6050 es un dispositivo digital. Este m贸dulo es de tama帽o muy peque帽o, tiene requisitos de bajo consumo de energ铆a, es muy preciso, tiene alta repetibilidad, alta tolerancia a los golpes, tiene una programabilidad de rendimiento espec铆fico para cada aplicaci贸n y su precio es barato. El MPU6050 puede ser f谩cilmente conectado a otros sensores como magnet贸metros y microcontroladores.

Es el primer dispositivo de rastreo de movimientos en seis dimensiones del mundo. Fue dise帽ado para tel茅fonos inteligentes, tabletas y sensores port谩tiles de bajo coste y alto rendimiento. Es capaz de procesar algoritmos de nueve ejes, captura el movimiento en los ejes X, Y y Z al mismo tiempo. El MPU6050 se utiliza en diferentes proyectos industriales y dispositivos electr贸nicos para controlar y detectar el movimiento tridimensional de diferentes objetos. En el post de hoy, echaremos un vistazo a su funcionamiento, pinout, protocolo, su interfaz con Arduino, caracter铆sticas, aplicaciones, etc. Empecemos con la introducci贸n b谩sica a MPU6050.

El m贸dulo MPU6050 est谩 compuesto por los siguientes bloques y funciones:

  • Un sensor girosc贸pico de 3 ejes MEMS con tres ADC de 16 bits y acondicionamiento de se帽al.
  • Un sensor aceler贸metro MEMS de 3 ejes con tres ADC de 16 bits y acondicionamiento de se帽al.
  • Un motor de procesador de movimiento digital en el chip.
  • Interfaces primarias de comunicaci贸n digital 12C.
  • Interfaces auxiliares I2C para la comunicaci贸n con sensores externos como el magnet贸metro.
  • Reloj interno.
  • Registros de datos para almacenar los datos de los sensores.
  • Memoria FIFO que ayuda a reducir el consumo de energ铆a.
  • Interrupciones programables por el usuario.
  • Un sensor de temperatura de salida digital.
  • Autotest para el giroscopio y el aceler贸metro.
  • LDO y Bias.
  • Bomba de carga.
  • Registros de estado.

MPU6050 Pin Out, diagrama de Pins

El MPU6050 est谩 disponible como un peque帽o dispositivo de 4脳4脳0,9 mm. La estructura del MEMS est谩 herm茅ticamente sellada y unida al nivel de las obleas. MPU6050 est谩 disponible como un paquete QFN de 24 pines. La descripci贸n de las clavijas de este m贸dulo es la siguiente:

mpu6050 PIN out

  • Pin-1- CLKIN- es la entrada opcional del reloj de referencia externo. Esta clavija se conecta a tierra cuando no est谩 en uso.
  • Pin-2, el Pin-3, el Pin-4, el Pin-5 son los pines NC. Estos pines no est谩n conectados internamente.
  • Pin-6, AUX_DA, es el pin de datos de la serie maestra de I2C. Este pin se usa para conectar sensores externos.
  • Pin-7, AUX_CL, es el reloj serial maestro de I2C. Esta clavija se usa para conectar sensores externos.
  • Pin-8, VLOGIC, es el pin de voltaje de suministro de E/S digital.
  • Pin-9, AD0, es el pin LSB de direcci贸n de esclavo de I2C.
  • Pin-10, REGOUT, es la conexi贸n del condensador del filtro regulador.
  • Pin-11, FSYNC, es la entrada digital de sincronizaci贸n de cuadro. Esta clavija se conecta a tierra cuando no se usa.
  • Pin-12, INT, es el pin de salida digital de interrupci贸n.
  • Pin-13, VDD, es el pin de voltaje de la fuente de alimentaci贸n.
  • Pin-14, Pin-15, Pin-16, Pin-17, son los pines NC. Estos pines no est谩n conectados internamente.
  • Pin-18, GND, es la tierra de la fuente de alimentaci贸n.
  • Pin-19 y el Pin-21 son los pines RESV. Estos pines est谩n reservados.
  • Pin-20, CPOUT, es la conexi贸n del condensador de la bomba de carga.
  • Pin-22, es RESV, el pin reservado.
  • Pin-23, SCL, es el reloj de serie I2C.
  • Pin-24, SDA, es el pin de datos en serie de I2C.

Especificaciones del MPU6050

MPU6050 es el primer dispositivo integrado de rastreo de movimiento de 6 ejes del mundo. Algunas de las especificaciones de este m贸dulo se dan a continuaci贸n:

  • El MPU6050 tiene un giroscopio de 3 ejes, un aceler贸metro de 3 ejes y un procesador de movimiento digital integrado en un solo chip.
  • Funciona con la fuente de alimentaci贸n de 3V-5V.
  • MPU6050 utiliza el protocolo I2C para la comunicaci贸n y la transferencia de datos.
  • Este m贸dulo tiene incorporado un ADC de 16 bits que proporciona una gran precisi贸n.
  • MPU6050 puede ser interconectado con otros dispositivos IIC como los magnet贸metros.
  • MPU6050 tambi茅n tiene un sensor de temperatura incorporado.
  • El bus de sensores I2C le ayuda a recoger datos directamente de la br煤jula externa de 3 ejes, que utiliza para proporcionar una salida completa de 9 ejes de MotionFusion.
  • Para los usuarios, la MPU6050 elimina la necesidad de selecci贸n, calificaci贸n e integraci贸n a nivel de sistema de dispositivos discretos.
  • Usando su puerto I2C, los sensores no inerciales como el sensor de presi贸n pueden ser interconectados.
  • MPU6050 consta de tres ADC de 16 bits para digitalizar las salidas del giroscopio 0 y tres ADC de 16 bits para digitalizar las salidas del aceler贸metro.
  • Se dispone de una gama de giroscopios y de una gama de aceler贸metros programables por el usuario para el seguimiento de precisi贸n de movimientos tanto r谩pidos como lentos.
  • Se dispone de un b煤fer FIFO de 1024 bytes en el chip que ayuda a reducir el consumo de energ铆a del m贸dulo.
  • La necesidad de agrupar frecuentemente la salida del sensor se reduce al m铆nimo con la ayuda del DMP en el chip.
  • El MPU6050 tambi茅n tiene un oscilador en el chip con una variaci贸n de 卤1%.
  • El MPU6050 tiene filtros de paso bajo para el giroscopio, el aceler贸metro y el sensor de temperatura.
  • El pin de referencia VLOGIC se utiliza para establecer los niveles l贸gicos de la interfaz I2C.
  • El rango programable por el usuario del giroscopio presente en el MPU6050 es de 卤250, 卤500, 卤1000 y 卤2000掳/seg.
  • La imagen, el v铆deo y la sincronizaci贸n del GPS son compatibles con la clavija de sincronizaci贸n externa del giroscopio.
  • Este giroscopio ha mejorado el rendimiento del ruido de baja frecuencia.
  • El giroscopio necesita 3,6mA de corriente para funcionar.
  • El filtro de paso bajo del giroscopio es programable digitalmente.
  • El aceler贸metro presente en el MPU6050 opera en 500渭A de corriente.
  • El rango programable a escala completa de este aceler贸metro es de 卤2g, 卤4g, 卤8g y 16g.
  • El aceler贸metro tambi茅n puede detectar la orientaci贸n, la detecci贸n de golpecitos.
  • Las interrupciones programables por el usuario est谩n presentes para el aceler贸metro.
  • Entre los ejes del aceler贸metro y del giroscopio hay una sensibilidad m铆nima en los ejes cruzados.
  • Para comunicarse con todos los registros se utiliza el modo r谩pido de 400kHz I2C.
  • El DMP presente en el MPU6050 soporta el procesamiento de movimiento en 3D y los algoritmos de reconocimiento de gestos.
  • Se proporciona una lectura de r谩fagas para el procesador del sistema. Despu茅s de leer los datos del FIFO, el procesador del sistema entra en modo de suspensi贸n de baja potencia mientras que el MPU recoge m谩s datos.
  • Las interrupciones programables admiten caracter铆sticas como el reconocimiento de gestos, el desplazamiento, el zoom, el desplazamiento, la detecci贸n de pulsaciones y la detecci贸n de shack.
  • El MPU6050 tambi茅n tiene una entrada de reloj externo opcional de 32,768kHz o 19,2Mhz.

Conectando el MPU6050 con Arduino

El MPU6050 se comunica con la placa Arduino a trav茅s del protocolo I2C. El MPU6050 est谩 conectado a Arduino como se muestra en el siguiente diagrama. Si tu m贸dulo MPU6050 tiene una clavija de 5V, entonces puedes conectarlo a la clavija de 5V de Arduino. Si no, tendr谩s que conectarlo al pin de 3.3V. A continuaci贸n, el GND del Arduino se conecta al GND del MPU6050.

como conectar mpu6050 con arduino

El programa que vamos a ejecutar aqu铆 tambi茅n aprovecha el pin de interrupci贸n de Arduino. Conecta el pin 2 digital de tu Arduino (pin de interrupci贸n 0) al pin etiquetado como INT en el MPU6050.

A continuaci贸n, tenemos que configurar las l铆neas I2C. Para ello, conecta el pin etiquetado como SDA en el MPU6050 al pin 4 anal贸gico (SDA) de Arduino, y el pin etiquetado como SCL en la MPU6050 al pin 5 anal贸gico (SCL) de Arduino. Acabas de cablear el MPU 6050 de Arduino.

Cargando el c贸digo y probando el MPU6050 con Arduino

Para probar el MPU6050 con Arduino, primero descarga la biblioteca de Arduino para el MPU6050, desarrollada por Jeff Rowberg. Puedes encontrar la biblioteca en este enlace. A continuaci贸n, tienes que descomprimir/extraer esta biblioteca, tomar la carpeta llamada 芦MPU6050禄, y pegarla dentro de la carpeta 芦biblioteca禄 de Arduino. Para ello, ve a la ubicaci贸n donde has instalado Arduino (Arduino –> bibliotecas) y p茅galo dentro de la carpeta 芦bibliotecas禄. Tambi茅n puede que tengas que hacer lo mismo para instalar la biblioteca de I2Cdev si no la tienes ya para tu Arduino. Haz el mismo procedimiento de arriba para instalarla. Puedes encontrar el archivo aqu铆.

Si lo has hecho correctamente, cuando abras el IDE de Arduino, podr谩s ver 芦MPU6050禄 en Archivo –> Ejemplos. A continuaci贸n, abre el programa de ejemplo desde Archivo –> Ejemplos –> MPU6050 –> Ejemplos –> MPU6050_DMP6.

codigo MPU6050

A continuaci贸n, tienes que subir o cargar este c贸digo a tu Arduino. Despu茅s de subir el c贸digo, abre el monitor de serie y establece la velocidad de baudios como 115200. A continuaci贸n, comprueba si ves algo como 芦Iniciando dispositivos I2C…禄 en el monitor de serie. Si no lo ves, simplemente pulsa el bot贸n de reinicio. Ahora, ver谩s una l铆nea que dice: 芦Env铆a cualquier car谩cter para comenzar la programaci贸n y demostraci贸n de DMP禄. Simplemente escribe cualquier car谩cter en el monitor serial y env铆alo, y deber铆as empezar a ver los valores de gui帽ada, cabeceo y balanceo que vienen del MPU6050.
imagen

arduino monitor serial MPU6050

DMP son las siglas de Digital Motion Processing. El MPU6050 tiene un procesador de movimiento incorporado. Procesa los valores del aceler贸metro y el giroscopio para darnos valores 3D precisos.

Adem谩s, tendr谩s que esperar unos 10 segundos antes de obtener valores precisos del MPU6050 de Arduino, despu茅s de lo cual los valores comenzar谩n a estabilizarse.

脷ltima actualizaci贸n el 2023-05-17 / Enlaces de afiliados / Im谩genes de la API para Afiliados

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