كيفية صنع ميزان مستوي LED باستخدام مقياس التسارع MPU6065 مع أردوينو Arduino

 

تذكر عندما كنا أطفالًا ، كانت الجيروسكوبات في معرض العلوم دائمًا ما تبهرنا لأنها تتحرك بطرق غريبة وحتى يبدو أنها تتحدى الجاذبية. تجعلها خصائصها الخاصة مهمة للغاية في كل شيء من طائرات الهليكوبتر RC الصغيرة إلى نظام الملاحة المتقدم على مكوك الفضاء. - في السنوات الأخيرة ، نجح بعض المهندسين البارزين في صنع جيروسكوبات ميكانيكية. مهدت جيروسكوبات MEMS (النظام الكهروميكانيكي الدقيق) الطريق لمجموعة جديدة تمامًا من التطبيقات المبتكرة مثل التعرف على الإيماءات ، والألعاب المحسنة ، والواقع المعزز ، والتقاط الصور البانورامية ، والتنقل في السيارة ، ومراقبة اللياقة البدنية وغيرها الكثير. لا شك أن الجيروسكوب ومقياس التسارع رائعان بطريقتهما الخاصة. ولكن عندما نجمعها ، يمكننا الحصول على معلومات دقيقة للغاية حول اتجاه الجسم. هذا هو المكان الذي يأتي فيه MPU6050. يحتوي MPU6050 على جيروسكوب ومقياس تسارع ، يمكننا باستخدامه قياس الدوران على طول المحاور الثلاثة ، والتسارع الثابت بسبب الجاذبية ، بالإضافة إلى الحركة أو الصدمة أو التسارع الديناميكي بسبب الاهتزاز. قبل أن نستخدم MPU6050 في مشروع Arduino ، سيكون من الجيد أن نرى كيف تعمل مقاييس التسارع والجيروسكوبات حقًا.

- المكونات الاساسية :

- Arduino UNO R3

- Accelerometer MPU6065

- 11 pcs 5mm LED

- Breadboard

- Jumper wires

- ----------------------------------------------------------------------------

- مخطط الرسم البياني :

- تحميل الكود أردوينو :

// Project : How to make Arduino LED Spirit level with Arduino

// By : DIY Channel

// My Youtube Channel : https://www.youtube.com/c/DIYChannel2019

#include <Wire.h>

int gyro_x, gyro_y, gyro_z;

long gyro_x_cal, gyro_y_cal, gyro_z_cal;

boolean set_gyro_angles;

long acc_x, acc_y, acc_z, acc_total_vector;

float angle_roll_acc, angle_pitch_acc;

float angle_pitch, angle_roll;

int angle_pitch_buffer, angle_roll_buffer;

float angle_pitch_output, angle_roll_output;

long loop_timer;

int temp;

void setup() {

  pinMode(3,OUTPUT);

  pinMode(4,OUTPUT);

  pinMode(5,OUTPUT);

  pinMode(6,OUTPUT);

  pinMode(7,OUTPUT);

  pinMode(8,OUTPUT);

  pinMode(9,OUTPUT);

  pinMode(10,OUTPUT);

  pinMode(11,OUTPUT);

  pinMode(12,OUTPUT);

  pinMode(13,OUTPUT);

  Wire.begin();                                                   

  setup_mpu_6050_registers();                                    

  for (int cal_int = 0; cal_int < 1000 ; cal_int ++){              

    read_mpu_6050_data();                                            

    gyro_x_cal += gyro_x;                                            

    gyro_y_cal += gyro_y;                                          

    gyro_z_cal += gyro_z;                                          

    delay(3);                                                

  }

  gyro_x_cal /= 1000;                                                

  gyro_y_cal /= 1000;                                                

  gyro_z_cal /= 1000;                                                

  Serial.begin(115200);

  loop_timer = micros();                                        

}

void loop(){

  read_mpu_6050_data();  

  gyro_x -= gyro_x_cal;                                               

  gyro_y -= gyro_y_cal;                                               

  gyro_z -= gyro_z_cal;                                               

  angle_pitch += gyro_x * 0.0000611;                                  

  angle_roll += gyro_y * 0.0000611;                                

  angle_pitch += angle_roll * sin(gyro_z * 0.000001066);           

  angle_roll -= angle_pitch * sin(gyro_z * 0.000001066);           

  acc_total_vector = sqrt((acc_x*acc_x)+(acc_y*acc_y)+(acc_z*acc_z)); 

  angle_pitch_acc = asin((float)acc_y/acc_total_vector)* 57.296;     

  angle_roll_acc = asin((float)acc_x/acc_total_vector)* -57.296;      

  angle_pitch_acc -= 0.0;                                             

  angle_roll_acc -= 0.0;                                         

  if(set_gyro_angles){                                                

    angle_pitch = angle_pitch * 0.9996 + angle_pitch_acc * 0.0004;  

    angle_roll = angle_roll * 0.9996 + angle_roll_acc * 0.0004;       

  }

  else{                                                             

    angle_pitch = angle_pitch_acc;                                   

    angle_roll = angle_roll_acc;                                     

    set_gyro_angles = true;                                            

  }

  angle_pitch_output = angle_pitch_output * 0.9 + angle_pitch * 0.1;   

  angle_roll_output = angle_roll_output * 0.9 + angle_roll * 0.1;     

  Serial.print(" | Angle  = "); 

  Serial.println(angle_pitch_output);

  if(angle_pitch_output > 0 && angle_pitch_output < 5)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output >= 5 && angle_pitch_output <= 20)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,HIGH);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output >= 20 && angle_pitch_output <= 35)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,HIGH);

  digitalWrite(7,HIGH);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output >= 35 && angle_pitch_output <= 50)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,HIGH);

  digitalWrite(6,HIGH);

  digitalWrite(7,HIGH);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output >= 50 && angle_pitch_output <= 65)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,HIGH);

  digitalWrite(5,HIGH);

  digitalWrite(6,HIGH);

  digitalWrite(7,HIGH);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output >= 65 && angle_pitch_output <= 90)

  {

  digitalWrite(3,HIGH);

  digitalWrite(4,HIGH);

  digitalWrite(5,HIGH);

  digitalWrite(6,HIGH);

  digitalWrite(7,HIGH);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= 0 && angle_pitch_output >= -5)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,LOW);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= -5 && angle_pitch_output >= -20)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,HIGH);

  digitalWrite(10,LOW);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= -20 && angle_pitch_output >= -35)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,HIGH);

  digitalWrite(10,HIGH);

  digitalWrite(11,LOW);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= -35 && angle_pitch_output >= -50)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,HIGH);

  digitalWrite(10,HIGH);

  digitalWrite(11,HIGH);

  digitalWrite(12,LOW);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= -50 && angle_pitch_output >= -65)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,HIGH);

  digitalWrite(10,HIGH);

  digitalWrite(11,HIGH);

  digitalWrite(12,HIGH);

  digitalWrite(13,LOW);

  }

  else if(angle_pitch_output <= -65 && angle_pitch_output >= -90)

  {

  digitalWrite(3,LOW);

  digitalWrite(4,LOW);

  digitalWrite(5,LOW);

  digitalWrite(6,LOW);

  digitalWrite(7,LOW);

  digitalWrite(8,HIGH);

  digitalWrite(9,HIGH);

  digitalWrite(10,HIGH);

  digitalWrite(11,HIGH);

  digitalWrite(12,HIGH);

  digitalWrite(13,HIGH);

  }

 while(micros() - loop_timer < 4000);                                

 loop_timer = micros();

}

void setup_mpu_6050_registers(){

  //Activate the MPU-6050

  Wire.beginTransmission(0x68);                                      

  Wire.write(0x6B);                                               

  Wire.write(0x00);                                                 

  Wire.endTransmission();                                            

  Wire.beginTransmission(0x68);                                  

  Wire.write(0x1C);                                           

  Wire.write(0x10);                                                 

  Wire.endTransmission();                                            

  Wire.beginTransmission(0x68);                                     

  Wire.write(0x1B);                                                

  Wire.write(0x08);                                               

  Wire.endTransmission();                                            

}

void read_mpu_6050_data(){                                           

  Wire.beginTransmission(0x68);                                     

  Wire.write(0x3B);                                                  

  Wire.endTransmission();                                             

  Wire.requestFrom(0x68,14);                                       

  while(Wire.available() < 14);                                       

  acc_x = Wire.read()<<8|Wire.read();                                 

  acc_y = Wire.read()<<8|Wire.read();                                 

  acc_z = Wire.read()<<8|Wire.read();                                 

  temp = Wire.read()<<8|Wire.read();                                  

  gyro_x = Wire.read()<<8|Wire.read();                                

  gyro_y = Wire.read()<<8|Wire.read();                                

  gyro_z = Wire.read()<<8|Wire.read();                       

}

--------------------------------------------------------------------------------------

spirit level,arduino spirit level,arduino,accelerometer,digital spirit level,spirit level with leds using arduino nano and gyroscope,arduino spirit level with lcd,spirit level with leds,arduino gyroscope level,arduino level,spirit level with lcd,arduino spirit level sensor,digital spirit level arduino,arduino digital spirit level,arduino projects,sprit level,arduino project,arduino range measurer and digital spirit level project,arduino accelerometer,accelerometer arduino