====== Гироскоп v2: инструкция, схемы и примеры использования ====== Используйте [[amp>product/troyka-gyro?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|гироскоп]] для определения угловой скорости вокруг собственных осей X, Y, Z. {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2.4.jpg?nolink |}} Модуль пригодиться для стабилизации летательного аппарата по самолётным углам: тангаж, крен и рысканье. Гироскоп совместно с акселерометром применяется для отслеживания угла поворота в современном смартфоне. Если вам необходимо определить положение вашего девайса в пространстве, обратите внимания на [[amp>product/troyka-imu-10-dof?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|IMU-сенсор на 10 степеней свободы]]. ===== Видеообзор ===== Гироскоп в обзоре IMU-модуля. {{youtube>ECVbkKo--YY?large}} ===== Пример работы для Arduino и XOD ===== В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформу из серии [[amp>collection/arduino?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Arduino]], например, [[amp>product/arduino-uno?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Uno]]. * [[amp>page/arduino-ide?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Как начать работу с Arduino?]] * [[amp>page/xod-ide?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Как начать работу с XOD?]] На аппаратном уровне инерционный модуль общается с управляющей электроникой по шине I²C. Но не переживайте о битах и байтах: используйте библиотеку [[https://github.com/amperka/Troyka-IMUm|TroykaIMU]] и на выходе получите готовы данные. ==== Схема устройства ==== Подключите гироскоп к пинам питания и шины I²C — SDA и SCL на платформе Uno. Для коммуникации используйте [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]]{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-arduino.png?nolink |}} Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая одевается сверху на Arduino Uno методом бутерброда. Для коммуникации используйте [[amp>product/3-wire-cable-digital-troyka?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|трёхпроводной шлейф «мама-мама»]], который идёт в комплекте с датчиком.{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-arduino-troyka.png?nolink |}} С [[amp>product/arduino-troyka-slot-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Troyka Slot Shield]] провода не понадобятся вовсе.{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-arduino-troyka-slot.png?nolink |}} ==== Вывод данных ==== В качестве примера выведем в Serial-порт угловую скорость вокруг собственных осей X, Y, Z. // Библиотека для работы с модулями IMU #include // Создаём объект для работы с гироскопом Gyroscope gyroscope; void setup() { // Открываем последовательный порт Serial.begin(9600); // Выводим сообщение о начале инициализации Serial.println("Gyroscope begin"); // Инициализируем гироскоп gyroscope.begin(); // Выводим сообщение об удачной инициализации Serial.println("Initialization completed"); } void loop() { // Выводим угловую скорость в градусах в секунду относительно оси X Serial.print(gyroscope.readRotationDegX()); Serial.print("\t\t"); // Выводим угловую скорость в градусах в секунду относительно оси Y Serial.print(gyroscope.readRotationDegY()); Serial.print("\t\t"); // Выводим угловую скорость в градусах в секунду относительно оси Z Serial.print(gyroscope.readRotationDegZ()); Serial.print("\t\t"); Serial.println(); delay(100); } ===== Пример для Espruino ===== В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим платформы из серии [[amp>collection/espruino?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Espruino]], например, [[amp>product/iskra-js?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Iskra JS]]. [[:js:ide|Как начать работу с Espruino?]] ==== Схема устройства ==== Подключите гироскоп к пинам питания и шины I²C — SDA и SCL платформы Iskra JS. Для коммуникации используйте [[amp>product/wire-fm?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|соединительные провода «мама-папа»]].{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-espruino.png?nolink |}} Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/arduino-troyka-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Troyka Shield]], которая одевается сверху на Iskra JS методом бутерброда. Для коммуникации используйте [[amp>product/3-wire-cable-digital-troyka?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|трёхпроводной шлейф «мама-мама»]], который идёт в комплекте с датчиком.{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-espruino-troyka.png?nolink |}} С [[amp>product/arduino-troyka-slot-shield?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Troyka Slot Shield]] провода не понадобятся вовсе.{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-espruino-troyka-slot.png?nolink |}} ==== Вывод данных ==== В качестве примера выведем в консоль угловую скорость гироскопа вокруг собственных осей X, Y, Z. ===== Пример для Raspberry Pi ===== В качестве мозга для считывания показаний с датчика рассмотрим одноплатные компьютеры [[amp>collection/raspberry-pi?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Raspberry Pi]], например, [[amp>product/raspberry-pi-4-model-b-4-gb?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Raspberry Pi 4]]. [[articles:rpi-guide|Настрой Raspberry Pi]] ==== Схема устройства ==== Подключите гироскоп к пинам SDA и SCL шины I²C компьютера Raspberry Pi. {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-rpi.png?nolink |}} Для быстрой сборки и отладки устройства возьмите плату расширения [[amp>product/raspberry-troyka-cap?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Troyka Cap]], которая надевается сверху на малину методом бутерброда.{{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-install-rpi-cap.png?nolink |}} ==== Программная настройка ==== - [[articles:rpi-guide|Настройте Raspberry Pi]] - [[articles:rpi-interfaces#интерфейс_i_c|Включите шину I²C]] ==== Вывод данных ==== А написать пример кода для Raspberry Pi оставим вам домашним заданием. ===== Элементы платы ===== {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-annotation.png?nolink |}} ==== Гироскоп на I3G4250D ==== Гироскоп выполнен на чипе {{ :products:troyka-gyro-v2:i3g4250d-datasheet.pdf |I3G4250D}} и представляет собой миниатюрный датчик перемещений в трёхмерном пространстве, разработанный по технологии MEMS от компании STMicroelectronics. Адрес устройства по умолчанию равен 0x68, но может быть изменен на 0x69. Подробности читайте в разделе [[#смена_адреса_модуля| смена адреса модуля]]. ==== Регулятор напряжения ==== Линейный понижающий регулятор напряжения {{ :products:troyka-gyro-v2:ncp698sq33t1g-datasheet.pdf |NCP698SQ33T1G}} обеспечивает питание MEMS-чипа и других компонентов сенсора. Диапазон входного напряжения от 3,3 до 5 вольт. Выходное напряжение 3,3 В с максимальным выходным током 150 мА. ==== Преобразователь логических уровней ==== Преобразователь логических уровней {{ :products:troyka-gyro-v2:pca9306dct-datasheet.pdf |PCA9306DCT}} необходим для сопряжения датчика с разными напряжениями логических уровней от 3,3 до 5 вольт. Другими словами сенсор совместим как с 3,3 вольтовыми платами, например, Raspberry Pi, так и с 5 вольтовыми — Arduino Uno. ==== Troyka-контакты ==== Датчик подключается к управляющей электронике через две группы Troyka-контактов: * Питание (V) — соедините с рабочим напряжением микроконтроллера. * Земля (G) — соедините с землёй микроконтроллера. * Сигнальный (D) — пин данных шины I²C. Подключите к пину SDA микроконтроллера. * Сигнальный (C) — пин тактирования шины I²C. Подключите к пину SCL микроконтроллера. ===== Смена адреса модуля ===== Иногда в проекте необходимо использовать несколько гироскопов. Для этого на модуле предусмотрены контактная площадка. Для смена адреса капните каплей припоя на отведённую контактную площадку. ^ Модуль ^ Адрес без перемычки ^ Адрес с перемычкой ^ |Гироскоп | 0x68 | 0x69 | {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-changes-address.gif?nolink |}} ===== Принципиальная и монтажная схемы ===== {{:products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-schematic.png?direct&450 |}} {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-layout-top.png?direct&220|}} {{ :products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-layout-bottom.png?direct&220|}} ===== Габаритный чертёж ===== [[this>_media/products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-dimensions.pdf|{{:products:troyka-gyro-v2:troyka-gyro-v2-dimensions.png}}]] ===== Характеристики ===== * MEMS-датчик: гироскоп I3G4250D * Интерфейс: I²C * I²C-адрес: * без перемычки: 0x68 * с перемычкой: 0x69 * Максимальная чувствительность: 8,7×10-3 °/с * Диапазон измерений: ±250 / ±500 / ±2000 °/с² * Напряжение питания: 3,3–5 В * Потребляемый ток: до 10 мА * Размеры: 25,4×25,4×10,1 мм ===== Ресурсы ===== * [[amp>product/troyka-gyro?utm_source=man&utm_campaign=troyka-gyro-v2&utm_medium=wiki|Гироскоп v2]] в магазине. * [[https://github.com/amperka/hardware-drawings/blob/master/troyka-gyro-v2.svg|Векторное изображение датчика]] * {{ :products:troyka-gyro-v2:i3g4250d-datasheet.pdf |Datasheet на гироскоп ST I3G4250D}} * [[https://github.com/amperka/Troyka-IMU|Библиотека для Arduino]]