這裡介紹如何在樹莓派上使用 C 語言來讀取 MPU-6050 加速度計與陀螺儀感測資料。
上一篇文章中我們已經將 MPU-6050 連接上 Raspberry Pi 了,接下來就是要實際讀取加速度計與陀螺儀的資料了。
sudo apt-get install libi2c-dev
而程式的撰寫在網路上已經有非常多的範例可以參考(請見下方的參考資料),從這些已經寫好的範例程式下手來修改,通常會比較容易,不過如果您是完全沒有經驗的新手,可能還是會需要花上很多時間。
我在 GitHub 上找到 PiBits 這個專案,裡面有針對 Raspberry Pi 與 MPU-6050 寫一個很棒的範例,使用的語言是 C++,這是我看過最簡單就可以入門使用的程式碼了。
首先用 git
將 GitHub 上的程式碼都下載下來:
git clone https://github.com/richardghirst/PiBits.git
進入 PiBits/MPU6050-Pi-Demo
目錄:
cd PiBits/MPU6050-Pi-Demo
這個目錄包含了三個範例程式以及 I2Cdev
與 MPU6050
兩個類別,基本上整個程式架構都使用物件導向的方式規劃的很清楚,所以只要稍微懂一點 C++ 的人,應該都可以立即上手。
我們來看最簡單的 demo_raw.cpp
,這一個程式是單純讀取 MPU-6050 的感測資料,然後輸出:
#include <stdio.h> #include <stdint.h> #include <unistd.h> #include "I2Cdev.h" #include "MPU6050.h" MPU6050 accelgyro; // 預設 I2C 位址為 0x68 //MPU6050 accelgyro(0x69); // 設定 I2C 位址為 0x69 int16_t ax, ay, az; int16_t gx, gy, gz; void setup() { // 初始化 I2C 設備 printf("Initializing I2C devices...\n"); accelgyro.initialize(); // 測試連線是否正常 printf("Testing device connections...\n"); printf(accelgyro.testConnection() ? "MPU6050 connection successful\n" : "MPU6050 connection failed\n"); } void loop() { // 從 MPU-6050 讀取加速度計與陀螺儀資料 accelgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz); // 其他的讀取方式 //accelgyro.getAcceleration(&ax, &ay, &az); //accelgyro.getRotation(&gx, &gy, &gz); // 輸出 printf("a/g: %6hd %6hd %6hd %6hd %6hd %6hd\n",ax,ay,az,gx,gy,gz); } int main() { setup(); for (;;) loop(); }
這個程式碼非常簡單,我就不多作解釋了。由於 PiBits 中的專案都已經寫好 Makefile 了,所以直接執行 make
就以自動編譯:
make
然後執行
sudo ./demo_raw
正常的話,應該就可以看到類似這樣的輸出:
Initializing I2C devices... Testing device connections... MPU6050 connection successful a/g: 16804 24 -3420 -113 -154 -68 a/g: 16664 -72 -3544 -89 -177 -78 a/g: 16800 -20 -3376 -100 -144 -48 a/g: 16676 -56 -3468 -87 -174 -84 a/g: 16712 -64 -3544 -116 -162 -41 a/g: 16776 28 -3528 -107 -157 -95
如果您執行之後出現這樣的錯誤訊息:
Failed to open device: No such file or directory
那有可能是因為 I2C 的設備位址指定錯誤,可以檢查一下自己的 I2C 設備:
ls /dev/i2c*
如果您的輸出是這樣:
/dev/i2c-1
那麼請將 I2Cdev.cpp
中所有的
open("/dev/i2c-0", O_RDWR);
改為
open("/dev/i2c-1", O_RDWR);
然後再執行一次
make
這樣應該就可以了。
這裡我們使用 sudo
來執行編譯好的 demo_raw
是因為預設的情況下,一般使用者是不能存取 /dev/i2c-*
的,所以要改用 root
權限,或是您也可以直接將 /dev/i2c-*
的檔案權限變更一下:
sudo chmod 666 /dev/i2c-*
這樣就可以讓一般使者直接存取了。
這裡我們是使用 Raspberry Pi 來直接讀取 MPU-6050 加速度計與陀螺儀的資料,由於 Linux 作業系統的排程問題,取樣的時間點通常沒辦法太精確,如果您需要比較精準的取樣時間,可以使用 MPU-6050 的 DMP 來取得更精準的運動感測資料,並且也可以減輕 CPU 或 MCU 的負擔。
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參考資料:PiBits、David Grayson’s blog、raspy-juice、SUNXI、ozzmaker.com、大兵萊恩