โครงการอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากจำเป็นต้องมีองค์ประกอบของการกำกับดูแลซึ่งเกิดขึ้นได้จากการมีไฟล์ ไจโรหรือไจโรสโคป. องค์ประกอบนี้ยังสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวหรือการหมุนของอุปกรณ์และช่วยสร้างปฏิกิริยาต่อต้านการเคลื่อนไหวนี้ ตัวอย่างเช่นหากเป็นคำสั่งคำสั่งอาจหมุนไปในทิศทางที่ผู้ใช้ต้องการควบคุมองค์ประกอบหรือวิดีโอเกม
ลา การใช้เครื่องวัดการหมุนวนอย่างที่คุณสามารถจินตนาการได้ว่ามีหลายอย่างเช่นสมาร์ทโฟนที่รวมเข้าด้วยกันเพื่อให้สามารถรู้ได้ว่าหน้าจอถูกหมุนและดำเนินการควบคุมบางอย่างบนระบบปฏิบัติการเพื่อจัดการยานพาหนะหรือตัวละครในวิดีโอเกม นอกจากนี้ยังรวมอยู่ในแล็ปท็อปบางรุ่นเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์ตกหล่นจึงสามารถปิดฮาร์ดดิสก์ (HDD) ได้ทันเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้หัวกระแทกกับดิสก์ที่หมุนและแตกเป็นต้น
นอกจากนี้ยังสามารถใช้เพื่อ ระบบคำแนะนำเพื่อให้ทราบว่าอุปกรณ์กำลังจะไปที่ใด สิ่งนี้ทำหน้าที่ได้ทั้งสำหรับหุ่นยนต์อิสระและระบบอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องได้รับการปรับทิศทางอย่างเหมาะสมโดยไม่มีการแทรกแซงหรือแทรกแซงจากผู้ใช้ โดรนยังมีการติดตั้งองค์ประกอบประเภทนี้และแม้แต่แว่นตาเสมือนจริงความจริงเสริมหรือผสมเพื่อให้สามารถปรับภาพที่เห็นตามการเคลื่อนไหวของผู้ใช้ ...
นอกจากนี้ใน อุตสาหกรรมทหาร มีแอปพลิเคชั่นมากมายเช่นความสามารถในการนำทางจรวดและขีปนาวุธลำแรกที่สามารถมุ่งไปยังเป้าหมายได้ดีขึ้นด้วยลูกข่างเหล่านี้ นอกจากนี้ร่วมกับระบบดาวเทียมที่ทันสมัยเช่น GPS สามารถมีความแม่นยำสูงมาก
อย่างที่เห็น, แอพพลิเคชั่นมีมากมายและแน่นอนว่าคุณในฐานะผู้สร้างมีส่วนในหัวของคุณมากขึ้นสำหรับโครงการ DIY ในอนาคต ...
ประวัติเล็กน้อย
El ความรู้สึกของการวางแนว มีความจำเป็นมาหลายปีแล้วโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการนำทาง ระบบแรกขึ้นอยู่กับเครื่องปั่นด้ายเช่นเดียวกับในศตวรรษที่ XNUMX โดย John Serson ชาวอังกฤษ ด้วยเหตุนี้เขาจึงพยายามใช้อีกด้านหนึ่งเพื่อให้สามารถค้นหาขอบฟ้าในทะเลหลวงเมื่อทัศนวิสัยลดลงหรือเป็นโมฆะ
อุปกรณ์ปรับทิศทางค่อยๆพัฒนาทีละเล็กทีละน้อยจนกระทั่งไจโรสโคปตัวแรกไม่มี จะไปได้ถึงปีพ. ศ. 1852ด้วยสิ่งประดิษฐ์ของ Foucault มันกลายเป็นผลมาจากการทดลองเพื่อแสดงให้เห็นถึงการหมุนของโลก องค์ประกอบที่มีลูกตุ้มที่สามารถแสดงการเลี้ยวนั้นด้วยวิธีง่ายๆ
อุปกรณ์เครื่องจักรกลได้รับการพัฒนาทีละเล็กทีละน้อยพร้อมกับการแพร่หลายของอุตสาหกรรมการบินและการทหารสำหรับตอร์ปิโดและขีปนาวุธ จำเป็นต้องเน้นในแง่นี้ ไจโร Sperry Corpสำหรับอุตสาหกรรมการทหารและนั่นกลายเป็นหนึ่งในแนวคิดทิศทางและสมัยใหม่แรก ๆ
หลังจากนั้นพวกเขาจะเริ่มปรับแต่งลดขนาดเพิ่มในแง่ของความแม่นยำจนกว่าจะถึงระบบปัจจุบัน อิเล็กทรอนิกส์และย่อส่วนด้วยเทคโนโลยีเช่น MEMS. จากสิ่งนี้เราได้เห็นบางสิ่งบางอย่างในไฟล์ MPU6050 รายการ จากบล็อกนี้
ไจโรสโคปทำงานอย่างไร?
ไจโรสโคปหรือไจโรสโคปขึ้นอยู่กับ ผลไจโรสโคป. นี่คือปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นเมื่ออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นโดยดิสก์ที่ติดตั้งบนแกนแนวนอนซึ่งดิสก์หมุนได้อย่างอิสระด้วยความเร็วสูง หากผู้สังเกตรักษาแกนของพื้นหลังด้วยมือซ้ายและแกนของด้านหน้าด้วยขวาเมื่อลดมือขวาและยกซ้ายเขาจะรู้สึกถึงพฤติกรรมที่แปลกประหลาดมาก
สิ่งที่ผู้สังเกตจะรู้สึกก็คือ ไจโรสโคปดันมือขวาและดึงมือซ้าย. นี่คือสิ่งที่เรียกว่าเอฟเฟกต์ไจโรสโคป ฉันไม่รู้ว่าคุณเคยถือฮาร์ดดิสก์แบบกลไก (HDD) ที่มีความเร็วในการหมุนสูง (7200 รอบต่อนาที) อยู่ในมือหรือไม่ แต่แน่นอนว่าคุณจะสังเกตได้ว่ามันมีความเฉื่อยอยู่บ้างเมื่อคุณเคลื่อนย้ายบางสิ่งบางอย่าง นี่คือสิ่งที่ฉันพูดกับคุณที่นี่ ...
ปรากฏการณ์นี้ถูกใช้โดยลูกข่างทั่วไปเพื่อให้สามารถรู้ได้ว่ามีการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นเมื่อใด แม้ว่าปัจจุบัน อุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์แบบฝัง ในอุปกรณ์เทคโนโลยีซึ่งอ้างถึงในบทความนี้เป็นองค์ประกอบที่ซับซ้อนซึ่งจับการกระจัดเชิงมุมต่อหนึ่งหน่วยเวลาหรือความเร็วที่ร่างกายหมุนรอบแกนโดยใช้เอฟเฟกต์ที่แตกต่างกัน
พวกเขาได้รับข้อตกลงที่ดีมากขอบคุณ MEMS ที่มีเอฟเฟกต์ที่เป็นที่รู้จักดูเหมือน Coriolis. ในกรณีนี้มันถูกค้นพบโดยชาวฝรั่งเศส Gaspard-Gustave Coriolis ในปี 1836 ผลกระทบดังกล่าวจะสังเกตได้ในกรอบอ้างอิงที่หมุนได้เมื่อร่างกายเคลื่อนไหวตามกรอบอ้างอิง ประกอบด้วยความเร่งสัมพัทธ์ของร่างกายในระบบการหมุนดังกล่าว ความเร่งดังกล่าวจะตั้งฉากกับแกนการหมุนของระบบและความเร็วของร่างกายเสมอ
วัตถุในกรณีนี้ได้รับการเร่งความเร็วจากมุมมองของผู้สังเกตที่กำลังหมุนราวกับว่ามีแรงที่ไม่เป็นจริงบนวัตถุที่เร่งความเร็ว มันเป็นแรงโคริโอลิสของประเภทเฉื่อยหรือสมมติขอบคุณที่สามารถเป็นได้ วัดความเร็วเชิงมุม การรวมความเร็วเชิงมุมกับเวลาการกระจัดเชิงมุมหรือเพียงแค่รู้ว่าวัตถุเคลื่อนที่ ...
โดยเฉพาะในก เซ็นเซอร์ประเภท MEMSคุณมีชิปเล็ก ๆ อยู่ข้างในซึ่งติดตั้งไจโรสโคปที่มีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 100 ไมโครเมตรนั่นคือเล็กกว่าเส้นผมของมนุษย์ด้วยซ้ำ อุปกรณ์นี้เพียงพอที่ว่าเมื่อหมุนแล้วมวลเรโซแนนซ์ขนาดเล็กจะเคลื่อนที่พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของความเร็วเชิงมุมทำให้เกิดสัญญาณไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าต่ำมากซึ่งวงจรควบคุมจะอ่านและตีความ
ลักษณะที่คุณควรสังเกตในไจโรสโคป
ลักษณะบางอย่างที่คุณควรคำนึงถึงเมื่อพูดถึง เลือกไจโร สำหรับโครงการของคุณ eson:
- Rango: ความเร็วเชิงมุมสูงสุดที่จะวัดได้ไม่ควรเกินช่วงสูงสุดของไจโรสโคปที่คุณเลือก อย่างไรก็ตามคุณควรมีความไวที่ดีที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และทำได้โดยการทำให้ช่วงไจโรไม่สูงกว่าที่คุณต้องการมากนัก
- อินเตอร์เฟซ: ไม่เป็นปัญหามากนักเนื่องจาก 95% ของไจโรสโคปในตลาดมีเอาต์พุตแบบอะนาล็อกแม้ว่าจะมีอินเทอร์เฟซดิจิทัลของประเภท SPI หรือบัส I2C ก็ตาม
- จำนวนเพลา: เช่นเดียวกับเครื่องวัดความเร่งมันเป็นสิ่งที่สำคัญมาก พวกเขามักจะไม่มีแกนมากเท่าในกรณีของเครื่องวัดความเร่ง แต่ยิ่งมากก็ยิ่งดี ปัจจุบัน 3 แกนเริ่มปรากฏขึ้นซึ่งเป็นสิ่งที่ดีมาก แต่โมเดลส่วนใหญ่จะมี 1 หรือ 2 แกนซึ่งน่าจะเพียงพอสำหรับโครงการส่วนใหญ่ ในแกน 3 แกนคุณควรศึกษาข้อมูลแบบจำลองเพื่อให้ทราบว่าแกนใดวัดการเลี้ยวเนื่องจากอีกสองแกนสามารถวัดระยะห่างและการหมุนของวัตถุได้ในขณะที่อีกแกนหนึ่งวัดระยะห่างและการหันเห
- การบริโภค: คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งเนื่องจากหากโครงการของคุณขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่หรือเซลล์คุณต้องเลือกสิ่งที่ใช้พลังงานเพียงเล็กน้อย โดยทั่วไปจะไม่มากเกินไปการบริโภคเฉลี่ยมักอยู่ที่ประมาณ 100 ไมโครแอมป์ ขั้นสูงบางรุ่นจะมีฟังก์ชันระงับการใช้งานเมื่อไม่ใช้งาน
- บริการเสริม: บางรุ่นอาจมีคุณสมบัติพิเศษบางอย่างเช่นเซ็นเซอร์วัดความเร่งมาตรวัดอุณหภูมิ ฯลฯ ในโมดูลเดียวกัน
นอกจากนี้หากคุณซื้อ โมดูลพวกเขาจะมีชิปและ PCB พร้อมสิ่งพิเศษบางอย่างที่จะอำนวยความสะดวกในการรวมเข้ากับ Arduino เช่นการเชื่อมต่อและพินไฟเป็นต้น
ไจโรที่คุณสามารถซื้อได้
มีหลายแบบด้วยกัน ไจโรที่คุณสามารถซื้อได้ ในขณะที่ MPU6050 ซึ่งรวมถึง accelerometer ด้วย เราได้อธิบายไว้แล้วในบทความอื่น แต่นอกจากนั้นยังมีสิ่งอื่น ๆ ที่คุณสามารถรวมเข้ากับโครงการอิเล็กทรอนิกส์ของคุณร่วมกับ Arduino ได้อย่างง่ายดาย
- คุณสามารถซื้อไจโรเช่น ST ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ LPY503AL. เป็นหนึ่งในความนิยมมากที่สุดและ คุณสามารถอ่านแผ่นข้อมูลได้ที่นี่.
- คุณยังสามารถใช้ เซ็นเซอร์เฉื่อย เป็น ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ,ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบ e ผลิตภัณฑ์ที่ไม่พบนอกเหนือจาก MPU6050 ...
การเชื่อมต่อและการทำงานร่วมกับ Arduino จะขึ้นอยู่กับแต่ละรุ่นและผู้ผลิต แต่ก็ไม่ซับซ้อน คุณสามารถตรวจสอบไฟล์ เอกสารข้อมูลและพินเอาต์ เพื่อทราบวิธีจัดการ คำถามคือการรู้ว่าพวกเขาทำงานอย่างไรเพื่อทราบวิธีคำนวณการกระจัดเชิงมุมและรหัสของคุณใน Arduino IDE ตีความและสร้างการดำเนินการตามนั้น ...