Interface do sensor giroscópio de 3 eixos BMG160 com o Arduino Nano: 5 etapas

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

No mundo de hoje, mais da metade dos jovens e crianças gostam de jogos e todos aqueles que gostam disso, fascinados pelos aspectos técnicos dos jogos, sabem a importância do sensor de movimento neste domínio. Também ficamos maravilhados com a mesma coisa e só para colocá-la nas placas, pensamos em trabalhar em um sensor giroscópio que pode medir a taxa angular de qualquer objeto. Então, o sensor que pegamos para lidar com a tarefa é o BMG160. O BMG160 é um sensor giroscópio digital triaxial de 16 bits que pode medir a taxa angular em três dimensões perpendiculares da sala.

Neste tutorial, vamos demonstrar o funcionamento do BMG160 com o Arduino Nano.

Os hardwares de que você vai precisar para essa finalidade são os seguintes:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. Cabo I2C

4. Escudo I2C para Arduino Nano

Etapa 1: Visão geral do BMG160:

Em primeiro lugar, gostaríamos de familiarizá-lo com os recursos básicos do módulo sensor que é o BMG160 e o protocolo de comunicação no qual ele funciona.

O BMG160 é basicamente um sensor giroscópio digital triaxial de 16 bits que pode medir taxas angulares. Ele é capaz de calcular taxas angulares em três dimensões perpendiculares da sala, os eixos x, y e z, e fornecer os sinais de saída correspondentes. Ele pode se comunicar com a placa raspberry pi usando o protocolo de comunicação I2C. Este módulo específico é projetado para atender aos requisitos de aplicações de consumo, bem como para fins industriais.

O protocolo de comunicação no qual o sensor funciona é I2C. I2C significa circuito inter-integrado. É um protocolo de comunicação no qual a comunicação ocorre através das linhas SDA (serial data) e SCL (serial clock). Ele permite conectar vários dispositivos ao mesmo tempo. É um dos protocolos de comunicação mais simples e eficientes.

Etapa 2: O que você precisa..

Os materiais de que precisamos para cumprir nosso objetivo incluem os seguintes componentes de hardware:

1. BMG160

2. Arduino Nano

3. Cabo I2C

4. Escudo I2C para Arduino Nano

Etapa 3: Conexão de Hardware:

A seção de conexão de hardware explica basicamente as conexões de fiação necessárias entre o sensor e o Arduino. Garantir as conexões corretas é a necessidade básica ao trabalhar em qualquer sistema para a saída desejada. Portanto, as conexões necessárias são as seguintes:

O BMG160 funcionará em I2C. Aqui está o diagrama de fiação de exemplo, demonstrando como conectar cada interface do sensor.

Fora da caixa, a placa é configurada para uma interface I2C, como tal, recomendamos usar esta conexão se você for agnóstico.

Você só precisa de quatro fios! São necessárias apenas quatro conexões dos pinos Vcc, Gnd, SCL e SDA e estes são conectados com a ajuda do cabo I2C.

Essas conexões são demonstradas nas fotos acima.

Etapa 4: Código Arduino de medição com giroscópio de 3 eixos:

Vamos começar com o código do Arduino agora.

Ao usar o módulo sensor com o arduino, incluímos a biblioteca Wire.h. A biblioteca "Wire" contém as funções que facilitam a comunicação i2c entre o sensor e a placa arduino.

Todo o código do arduino é fornecido abaixo para a conveniência do usuário:

# include // BMG160 I2C address is 0x68 (104)

#define Addr 0x68

void setup ()

{

// Inicializar a comunicação I2C como MASTER

Wire.begin ();

// Inicialize a comunicação serial, defina a taxa de transmissão = 9600

Serial.begin (9600);

// Iniciar a transmissão I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecionar registro de alcance

Wire.write (0x0F);

// Configure o intervalo de escala total de 2000 dps

Wire.write (0x80);

// Pare a transmissão I2C

Wire.endTransmission ();

// Iniciar a transmissão I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecione o registro de largura de banda

Wire.write (0x10);

// Definir largura de banda = 200 Hz

Wire.write (0x04);

// Pare a transmissão I2C

Wire.endTransmission ();

atraso (300);

}

void loop ()

{

dados internos não assinados [6];

// Iniciar a transmissão I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selecione o registro de dados do girômetro

Wire.write (0x02);

// Pare a transmissão I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicita 6 bytes de dados

Wire.requestFrom (Addr, 6);

// Leia 6 bytes de dados

// xGyro lsb, xGyro msb, yGyro lsb, yGyro msb, zGyro lsb, zGyro msb

if (Wire.available () == 6)

{

dados [0] = Wire.read ();

dados [1] = Wire.read ();

dados [2] = Wire.read ();

dados [3] = Wire.read ();

dados [4] = Wire.read ();

dados [5] = Wire.read ();

}

atraso (300);

// Converta os dados

int xGyro = ((dados [1] * 256) + dados [0]);

int yGyro = ((dados [3] * 256) + dados [2]);

int zGyro = ((dados [5] * 256) + dados [4]);

// Saída de dados para o monitor serial

Serial.print ("Eixo X de rotação:");

Serial.println (xGyro); Serial.print ("Eixo Y de rotação:");

Serial.println (yGyro); Serial.print ("Eixo Z de rotação:");

Serial.println (zGyro);

atraso (500);

}

Etapa 5: Aplicativos:

O BMG160 possui um número variado de aplicações em dispositivos como telefones celulares, dispositivos de interface homem-máquina. Este módulo de sensor foi projetado para atender aos requisitos de aplicativos de consumo, como estabilização de imagem (DSC e telefone com câmera), jogos e dispositivos apontadores. Também é empregado em sistemas que requerem reconhecimento de gestos e nos sistemas utilizados na navegação interna.