9 Axis Atmega328 Sensor Module IMU AHRS ITG3200 / ITG3205 Gyro ADXL345 Accelerometer HMC5883L Magnetometer 3-5V DC لـ Arduino - المنتجات التي تعمل مع لوحات Arduino الرسمية

المعايرة القياسية:

قد يكون من الجيد تشغيلموس الحلاقةقبل المعايرة ببضع دقائق ، بحيث يمكن لأجهزة الاستشعار أن تسخن. قد تكون معايرة المستشعرات في المرة الأولى صعبة بعض الشيء ، ولكن لنبدأ:

• فتح لـ /Razor_AHRS/Razor_AHRS.ino باستخدام لـ والعثور على قسم "منطقة إعداد المستخدم" / "معايرة المستشعر". هذا هو المكان الذي تضع فيه قيم المعايرة لاحقًا.
• ربطAHRS شفراتعلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، قم بتعيين المنفذ التسلسلي الصحيح لـ وافتح ملفجهاز المراقبة التسلسلي.

• إذا لم تكن قد قمت بتغيير الإعدادات الافتراضية للبرامج الثابتة ، فمن المفترض أن ترى الكثير من المخرجات مثل هذا:

  # YPR = -155.73 ، -76.48 ، -129.51

• اضبط البرنامج الثابتوضع الإخراجلمعايرةعن طريق إرسال السلسلة #oc. يجب أن تشاهد الآن الإخراج مثل هذا:

  تسريع x ، y ، z (min / max) = -5.00 / -1.00 25.00 / 29.00 225.00 / 232.00

1. معايرة مقياس التسارع:
   • سنحاول إيجاد القيم المصغرة وقيم الإخراج القصوى لجاذبية الأرض على كل محور.عندما تقوم بتحريك اللوحة ، حركها ببطء حقيقي ، وبالتالي فإن التسارع الذي تطبقه عليها يكون صغيرًا قدر الإمكان.نحن نريد فقط قوة نقية!
   • خذ اللوحة وأشر مباشرة لأسفل باستخدام المحور السيني (تذكر: المحور السيني = باتجاه الحافة القصيرة مع فتحات الموصل). أثناء القيام بذلك ، يمكنك رؤية x-max (القيمة الثانية) تزداد.
   • أمسك اللوحة ثابتة للغاية وأعد ضبط القياس عن طريق إرسال #oc مرة أخرى.
   • الآن قم بإمالة اللوحة قليلاً في كل اتجاه حتى لا تكبر القيمة أكثر واكتب قيمة x-max.
   • افعل نفس الشيء مع الجانب الآخر (يشير المحور x لأعلى) للحصول على x-mini mum: أدخل الموضع ، أرسل #oc لإعادة القياس ، ابحث عن قيمة x-mini mum وقم بتدوينها.
   • افعل نفس الشيء للمحور ع (لأسفل ولأعلى) والمحور ص (لليمين واليسار).
     • إذا كنت تعتقد أنك أخطأت في القياس عن طريق هز اللوحة أو تحريكها بسرعة كبيرة ، فيمكنك دائمًا إعادة الضبط بإرسال #oc.
   • يجب أن يكون لديك الآن جميع قيم min / max. ضعهم في Razor_AHRS.ino.
   • ملحوظة: عليك أن تكون حذرًا جدًا عند القيام بذلك! حتى النقر قليلاً على اللوحة بالإصبع يفسد القياس (جربه!) ويؤدي إلى معايرة خاطئة. استخدم #oc كثيرًا وتحقق مرتين من الحد الأدنى / الحد الأقصى للقيم)

2. معايرة مقياس المغناطيسية:

   • هذه المرة يمكنك هز السبورة بقدر ما تريد ، لكن يمكنك إبعادها عن التشوهات المغناطيسية التي تحدثها أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية الأخرى والأشياء المعدنية.
   • نحن ما زلناوضع المعايرةلمقياس التسارع. أرسل on ، والذي سينقل المعايرة إلىالتاليالمستشعر ، وهو مقياس المغناطيسية.
   • ملحوظة:يظل هذا القسم هنا كمرجع ، ولكن يجب عليك استخدام "معايرة مقياس المغناطيسية الموسعة الأحدث (انظرالقسم التالي) لأنه يعطي نتائج أفضل بكثير! يمكنك التزلج p هذا والاستمرار مع الجيروسكوب.
   • سنحاول العثور على الأم الصغيرة وقيم الإخراج القصوى للمجال المغناطيسي الأرضي على كل محور. يعمل هذا بشكل أساسي مثل معايرة مقياس التسارع ، باستثناء أن المجال المغناطيسي للأرض لا يشير إلى أسفل بشكل مستقيم. اعتمادًا على مكان وجودك حاليًا على الكوكب ، فإنه يشير إلى الشمال والأعلى (نصف الكرة الجنوبي) أو الشمال والأسفل (نصف الكرة الشمالي) بزاوية معينة. هذه الزاوية تسمىميل. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون هناك انحراف بسيط عن الرسم الجغرافي الحقيقي للشمال ، وهو ما يسمىالانحراف. يرىويكيبيديا. يفترض الوصف التالي أنك تقوم بمعايرة مقياس المغناطيسية في نصف الكرة الشمالي.
   • أمسك اللوحة بشكل مسطح مثل البوصلة مع المحور السيني (تذكر: المحور السيني = للأمام ، باتجاه فتحات الموصل) يشير إلى الشمال. ثم ابدأ بتدوير اللوحة حول المحور الشرقي الغربي بحيث تبدأ في الإشارة لأسفل. لاحظ x-max (القيمة الثانية) فيجهاز المراقبة التسلسليوستلاحظ عندما تقوم بمحاذاة المحور x للوحة مع المجال المغناطيسي للأرض. توقف عن الدوران هناك ثم قم بالإمالة مرة أخرى قليلاً في كل اتجاه حتى لا تكبر القيمة بعد الآن.
   • افعل نفس الشيء مع الجانب الآخر للحصول على x-mini mum: أشر أولاً إلى الشمال ، ثم إلى الأسفل.
   • بالنسبة لمقياس المغناطيسية ، لا نحتاج إلى إعادة التعيين باستخدام #oc بين القياسات.
   • افعل نفس الشيء مع المحور z (أعلى / أسفل) والمحور y (يسار / يمين).
     • ملاحظة: دوران اللوحةحوللا يهم المحور الذي تريد قياسه ، فقط أنه يشير إلى الاتجاه الصحيح. على سبيل المثال ، عندما تبدأ في قياس المحور ع ، لا يهم إذا كان المحور س يشير لأعلى أو لأسفل أو لليسار أو لليمين.

   • يجب أن يكون لديك الآن شيء مثل هذا في الخاص بكجهاز المراقبة التسلسلي:

     magn x، y، z (min / max) = -564.00 / 656.00 -585.00 / 635.00 -550.00 / 564.00

     ضع هذه القيم في Razor_AHRS.ino.

3. معايرة الجيروسكوب:

   • وضعموس الحلاقةلا يزال على الطاولة.
   • نحن ما زلناوضع المعايرةلمقياس المغناطيسية. أرسل on ، والذي سينقل المعايرة إلىالتاليجهاز الاستشعار ، وهو الجيروسكوب.
   • انتظر لمدة 10 ثوانٍ ، ولا تحركموس الحلاقة.سيقوم بجمع ومتوسط ​​ضوضاء الجيروسكوب على المحاور الثلاثة.

   • يجب أن يكون لديك الآن إخراج يشبه هذا:

     الدوران x ، y ، z (الحالي / المتوسط) = -29.00 / -27.98 102.00 / 100.51 -5.00 / -5.85
     • إذا كنت تعتقد أنك أخطأت في القياس عن طريق هز اللوحة أو تحريكها ، فيمكنك إعادة الضبط بإرسال #oc.
   • خذ القيم الثانية لكل زوج وضعها في Razor_AHRS.ino.

• منتهي :)

معايرة مقياس المغناطيسية الممتدة

• لبدء المعايرة ، ضع المستشعر في البيئة المغناطيسية حيث سيتم استخدامه لاحقًا - على سبيل المثال في المكان المحدد على سماعات الرأس ، إذا كنت بحاجة إلى تتبع الرأس لتطبيقات الصوت (تحتوي سماعات الرأس على مغناطيس قوي ، فكلما قل تحريك المستشعر بعد المعايرة ، كانت نتائجك أفضل ؛ يجب أن تفكر أيضًا في وضع بعض المواد الوهمية بين أكواب الأذن لجعلها في وضع السمع الطبيعي).
• قم بإنهاء جميع التطبيقات التي تقرأ من المستشعر (على سبيل المثال.جهاز المراقبة التسلسليويعالجاختبار الرسم ، ...) وتشغيليعالجرسم معايرة مقياس المغناطيسية الموجود في المعالجة / مقياس المغنطيسية_المعايرة. في الواقع ، عليك تثبيت مكتبة EJML أولاً ، وإلا فلن يعمل الرسم التخطيطي. كيف يتم فعل ذلك؟ الق نظرة علىملحوظةفي الجزء العلوي من Magnetometer_calibration.pde.

• حاول تدوير المستشعر بطريقة بحيث تغطي جميع الاتجاهات بحيث تنتج نقاطًا تغطي الكرة بشكل متساوٍ أو أكثر.

• في بيئة غير مشوهة في الغالب ، قد يبدو هذا شيئًا كالتالي:

• اضغط على SPACE وشاهد ملفيعالجوحدة التحكم - ستجد بعض أسطر التعليمات البرمجية التي يجب عليك وضعها في البرنامج الثابت ضمن "منطقة إعداد المستخدم" / "قياس المستشعر" وبذلك تكون قد انتهيت.

تتم كتابة البيانات المجمعة (النقاط) أيضًا في ملف magnetom.float في مجلد الرسم. الآن في حال كنت تملك Matlab ، ستجد ضمن Matlab / magnetometer_calibration برنامج نصي يسمى magnetometer_calibration.m يستخدم هذا الملف وينتج بعض المخططات لك ، حتى تتمكن من التحقق بصريًا من المعايرة.

تناسب Ellipsoid والقيم المصححة:

مثال آخر للمعايرة: يعطي الحديد اللين كرة متدرجة ومشوهة إلى شكل بيضاوي.

• عينات قيم المغناطيسية الخام:

• 

  تناسب Ellipsoid والقيم المصححة:

• 

•