1. LIS3DH管腳定義
PS:LIS3DH和mpu6050的X和Y方向是相反的, mpu6050如下圖所示:
2.LIS3DH加速度計介紹
由于LIS3DH隻可以得到XYZ加速度,無法擷取角速度,是以LIS3DH是無法測出偏航角(yaw).
3. LIS3DH之轉換歐拉角介紹
3.1偏航角(yaw)
如下圖所示,偏航角是指機頭在水準面上的投影與地軸之間的夾角,以機頭右偏為正.範圍為[-180,180]
PS:由于LIS3DH無法測出,跳過.
3.2俯仰角(pitch)
如下圖所示, 俯仰角是指機頭與水準面的夾角,當飛機平行時則為0,擡頭時則為正,範圍為[-180,180]
以45°為例,來解析LIS3DH
如下圖所示:
轉換為角度圖為:
是以轉換為角度為:
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //轉換為度數
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3.3 橫滾角(roll)
如下圖所示, 橫滾角指飛機兩翼所在的平面與平行線之間的夾角,機體向右滾為正,範圍為[-180,180].
橫滾角和俯仰角類似,不過變成了X與Z軸之間比例了.
是以轉換為角度為:
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //轉換為度數
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4.初始化代碼
unsigned char Lis3dh_init(void)
{
u8 val;
unsigned char data;
i2cInit();
data = 0x47;
if(i2cwrite(0x18, 0x20, 1, &data))return 1; //50HZ reg1
data = 0;
if(i2cwrite(0x18, 0x21, 1, &data))return 2; // reg2
data = 0x00;
if(i2cwrite(0x18, 0x22, 1, &data))return 3; // reg3
data = 0X00;
if(i2cwrite(0x18, 0x23, 1, &data))return 4; // +-2g reg4
data = 0x00;
if(i2cwrite(0x18, 0x24, 1, &data))return 5; // reg5
return 0;
}
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設定為+2g量程,并且傳感器重新整理率為50hz,也就是說我們延時20ms左右去讀一次傳感器即可.
5.運作代碼
void CalcXYZ(short x,short y,short z)
{
short pitch ,roll;
u16 maxG=0;
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //轉換為度數
roll = (short)(atan2((float)(x),z) * 180 / 3.14159); //轉換為度數
printf("x%03dmg y%03dmg z%03dmg pitch:%3d roll:%3d \r\n",x,y,z,pitch,roll);
}
int main()
{
u8 i;
u8 buf[6];
short X,Y,Z;
printf("Gsensor_init%d\r\n",Lis3dh_init());
while(1)
{
i2cread(0x18,0x27, 1,&i); //讀取0x27,判斷是否有資料
if((i&0x08))
{
for(i=0;i<6;i++)
i2cread(0x18,0X28+i, 1,&buf[i]);
X = buf[1]*256+ buf[0];
Y = buf[3]*256 + buf[2];
Z = buf[5]*256 + buf[4];
X=(short)((float)(X)*4/65536*1000);
Y=(short)((float)(Y)*4/65536*1000);
Z=(short)((float)(Z)*4/65536*1000);
CalcXYZ(X,Y,Z);
}
}
}
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6.列印截圖
6.1當俯仰角pitch接近90°時
如上圖可以看到,y是負的1000mg,這是因為它的y方向向下,是以計算俯仰角時,我們用的(0-y).
6.1當俯仰角pitch為0,翻滾角為45°時
如上圖可以看到X值為707左右,由于物體自重力為1000,是以707/1000,剛好對應sin45°(0.707)