ماژول شتاب و ژیروسکوپ MPU6050 سه محوره

ماژول ژیروسکوپ و شتاب سنج سه محوره GY-521 یک ماژول کاربردی با بهره گیری از سنسور حرفه ای MPU6050 می باشد.

ژیروسکوپ چیست :

ژیروسکوپ دستگاهی است که به وسیله آن می‌توانید سرعت زاویه ای را به صورت سه محوره (سه محور XYZ در مختصات فضایی) اندازه گیری کنید. این دستگاه طبق اصول حرکت‌های زاویه ای (حرکت‌های دورانی) کار می‌کند و برای مشخص کردن وضعیت یک جسم در فضا استفاده می‌شود. برای مثال وقتی گوشی تلفن همراه خود را به شکل خوابیده در دست می‌گیرید.

این ژیروسکوپ گوشی هوشمند شماست که تشخیص می‌دهد که گوشی در حالت دوران یافته قرار گرفته است و صفحه نمایش گوشی شما با دستور این سنسور می‌چرخد. از کاربرد‌های معمول این ماژول‌ها می‌توان به هدایت راکت و موشک‌های مدل ، کنترل پرواژ پهباد‌ها ، گوشی‌های هوشمند ، کنسول‌های بازی و دسته‌های آن‌ها و … اشاره کرد.

تکنولوژی‌های ساخت مختلفی برای ماژول‌های ژیروسکوپ وجود دارد. مانند تکنولوژی مکانیکی،MEMS ، فیبر نوری ، حلقه لیزر و … ماژول ژیروسکوپ مورد نظر ما برای اتصال به آردوینو یکی از ماژول‌های معروف به نام GY521 است. تکنولوژی ساخت آن MEMS است . این لغت مخفف سامانه میکرو الکترو مکانیکی (Micro elecro-mechanical system) است.

ماژول ژیروسکوپ و شتاب سنج سه محوره GY-521 چیست :

ماژول ژیروسکوپ و شتاب سنج GY-521 دارای دقت 16 بیتی برای مبدل آنالوگ به دیجیتال در هر کانال است. و به همین صورت می تواند در یک زمان محور X,Y,Z را داشته باشد.
خواندن مقادیر اولیه ژیروسکوپ و شتاب سنج بسیار راحت است. حالت خواب (Sleep) باید غیرفعال شود، و سپس رجیسترِ شتاب سنج و ژیروسکوپ قابل خواندن است.
این سنسور دارای یک بافر FIFO با ظرفیت 1024 بایتی است. مقدار سنسور برای قرار گرفتن در بافر باید کد گذاری شود و بافر توسط آردوینو خوانده می شود. این ماژول قابلیت کنترل با یک I2Cدوم را هم دارد.
MPU-6050همیشه به عنوان Slaveبه آردوینو با پین های SCLو SDAبه باس I2Cمتصل می شود. ولی درکنار I2Cمعمولی، این MPU-6050  با کنترلر I2Cخود می تواند به  عنوان Masterبرای باس I2C  دوم قرار می گیرد. برای باس I2Cدوم، پین های AUX-DA و AUX-CL اختصاص داده شده است.

به عنوان مثال، این ماژول می تواند یک مغناطیس سنج را کنترل کند. این سنسور دارای یک پردازنده دیجیتال حرکت (DMP) است. این DMPقابل پروگرام شدن با firmwareاست و می تواند عملیات پیچیده را با مقادیر سنسور انجام دهد.

ماژول ژیروسکوپ و شتاب سنج سه محوره GY-521 مدل MPU6050 دارای ویژگی های زیر می باشد :

• سنسور جایرو سه محوره با دقت ۱۶بیت
• سنسور شتاب سه محوره با دقت ۱۶بیت
• سنسور دما با رنج اندازه گیری -۴۰° تا +۸۵°
• دارای بافر FIFO با ظرفیت ۱۰۲۴ بایت
• دارای موتور پردازشگر دیجیتالی حرکت
• بسته بندی تراشه QFN با ابعاد ۴x4x0.9 mm
• دارای رابط  I2C
• مصرف فوق العاده کم
• دارای باس I2C کمکی(AUX I2C) برای اتصال قطب نمای خارجی
• رنج اندازه گیری مقیاس کامل ±۸g ,±۴g ,±۲g و ±۱۶g برای شتاب سنج
• رنج اندازه گیری مقیاس کامل ±۲۵۰,±۵۰۰,±۱۰۰۰و±۲۰۰۰ sec/° برای جایروسکوپ
• ابعاد ماژول 2.2×1.7 سانتی متر