[Iniciando módulos de interacción social]
Saludos, humano. Al habla Transductor. ¿Alguna vez has intentado configurar una IMU con Arduino y obtener lecturas? Si tu respuesta es afirmativa, habrás notado que no es nada fácil. Muchas IMUs utilizan protocolos como I2C o SPI, dan valores extraños, requieren trigonometría… oh, ¿he mencionado ya que las IMUs dan siempre lecturas erróneas?
Si has acabado en esta página es que necesitas un empujón. Sabes que una IMU es un dispositivo electrónico. Y que no se come. Pero ahí se acabó. Probablemente no tienes ni idea de cómo conectarla a Arduino y ya no digamos obtener una lectura decente.
Así pues, has venido al lugar indicado. Transductor va a explicarte cómo conseguir unas lecturas precisas con una IMU MPU-6050 y Arduino. Depuraremos los valores, calcularemos el ángulo de inclinación y filtraremos el ruido con un Filtro Complementario (Complementary Filter).
Pero hay que empezar por el principio. Y el principio es…
Da Theory
Antes de empezar, ¿qué es una IMU? Se trata de un dispositivo capaz de mesurar la fuerza (acceleración) y la velocidad. Genéricamente consta de un Acelerómetro y un Giroscopio. Por lo tanto: una IMU no mesura ángulos. Por lo menos no directamente, requiere algunos cálculos.
El MPU-6050 es una IMU de 6DOF (se lee “6 Degrees Of Freedom“). Esto significa que lleva un acelerómetro y un giroscopio, ambos de 3 ejes (3+3 = 6DOF). Hay IMUs de 9DOF, en este caso también llevan un magnetómetro. Otras pueden tener 5DOF, en cuyo caso el giroscopio sólo mide dos ejes, etc.
MPU-6050
El MPU-6050 opera con 3.3 voltios, aunque algunas versiones (como la mía) llevan un regulador que permite conectarla a 5V.
El MPU-6050 utiliza el protocolo de comunicación I2C. En este tutorial no voy a entrar en detalles de cómo funciona este protocolo, pero puedes encontrar más información aquí.
Ya tienes claro lo que es una IMU. Veamos cada una de sus partes.
El acelerómetro
El acelerómetro mide la aceleración. Quién iba a decirlo. La aceleración puede expresarse en 3 ejes: X, Y y Z, las tres dimensiones del espacio. Por ejemplo, si mueves la IMU hacia arriba, el eje Z marcará un cierto valor. Si es hacia delante, marcará el eje X, etc.
Si haces memoria de tus clases de la ESO (o equivalentes), recordarás que la gravedad de la Tierra tiene una aceleración de aprox. 9.8 m/s², perpendicular al suelo como es lógico. Así pues, la IMU también detecta la aceleración de la gravedad terrestre.
¿Esto es un problema? ¡Al contrario, lector! Gracias a la gravedad terrestre puedes usar las lecturas del acelerómetro para saber cuál es el ángulo de inclinación respecto al eje X o eje Y.
Supongamos que la IMU esté perfectamente alineada con el suelo. Entonces, como puedes ver en la imagen, el eje Z marcará 9.8, y los otros dos ejes marcarán 0. Ahora supongamos que giramos la IMU 90 grados. Ahora es el eje X el que está perpendicular al suelo, por lo tanto marcará la aceleración de la gravedad.
Si sabemos que la gravedad es 9.8 m/s², y sabemos que mesura dan los tres ejes del acelerometro, por trigonometría es posible calcular el ángulo de inclinación de la IMU. Una buena fórmula para calcular el ángulo es:
Hay otras fórmulas equivalentes, pero yo prefiero la tangente.
Dado que el ángulo se calcula a partir de la gravedad, no es posible calcular el ángulo Z con esta fórmula ni con ninguna otra. Para hacerlo se necesita otro componente: el magnetómetro, que es un tipo de brújula digital. El MPU-6050 no lleva, y por tanto nunca podrá calcular con precisión el ángulo Z. Sin embargo, para la gran mayoría de aplicaciones sólo se necesitan los ejes X e Y.
El Giroscopio
En un principio, los giroscopios eléctricos eran unos voluminosos artefactos que valían la mayor parte del presupuesto militar de un estado. Más tarde, durante la segunda guerra mundial se emplearon para dirigir cohetes y torpedos. Por suerte, gracias la revolución digital y la miniaturización de circuitos, hoy en día cualquier aficionado a la electrónica puede permitirse uno. Aunque no para construir misiles.
Los giroscopios eléctricos se utilizaron en los cohetes V-2
El giroscopio mide la velocidad angular. Si no tienes muy frescas tus lecciones de física del instituto voy a recordarte que la velocidad angular es el número de grados que se gira en un segundo.
Si sabemos el ángulo inicial de la IMU, podemos sumarle el valor que marca el giroscopio para saber el nuevo ángulo a cada momento. Supongamos que iniciamos la IMU a 0º. Si el giroscopio realiza una medida cada segundo, y marca 3 en el eje X, tendremos el ángulo con esta sencilla fórmula:
Dónde Δt es el tiempo que transcurre cada vez que se calcula esta fórmula, AnguloYAnterior es el ángulo calculado la última vez que se llamó esta fórmula y GiroscopioY es la lectura del ángulo Y del giroscopio.
Y lo mismo pasa con los ejes X, Z. Sólo que se suele ignorar el eje Z, puesto que al no poder calcular un ángulo Z con el Acelerómetro, no se puede aplicar un Filtro Complementario para el eje Z (en seguida verás qué es un Filtro Complementario).
Ya tenemos las lecturas. ¿Simple, verdad? Pues en realidad no tanto.
Error en las medidas
En un mundo ideal donde hadas y elfos cantan alegres y dulces canciones alrededor de hogueras, donde los dragones surcan los cielos, los árboles hablan con las setas y C++ no provoca errores en tiempo de ejecución, las IMUs son unos artefactos mágicos que con un poco de trigonometría puden dar un ángulo con total exactitud.
Pero estás en el mundo real, hijo. Y hay dos problemas muy importantes: el ruido y los errores.
El ruido son todas aquellas interferencias que afectan a los dispositivos electrónicos. El acelerómetro es capaz de medir cualquier ángulo, sin embargo sus lecturas son ruidosas y tienen un cierto margen de error.
Si alguna vez quieres dibujar un gráfico de las medidas de un acelerómetro en función del tiempo, verás algo de este estilo:
El ángulo real (ideal) está marcado en azul, y las medidas reales están en rojo. Puedo afirmar que no cumple a rajatabla la definición de “preciso”.
Por si esto fuera poco, el acelerómetro también detecta cualquier aceleración que no sea la de la gravedad. Por tanto, si mueves la IMU sin girarla, al aplicar una aceleración en otro eje, la IMU lo detectará como un cambio de rotación.
Por otra parte tenemos el giroscopio. A diferencia del acelerómetro, da las medidas con mucha precisión. Pero al realizar los cálculos del ángulo es inevitable que se produzca un pequeño error, que con el tiempo va acomulándose hasta que cualquier similitud con la realidad es pura coincidencia. Esto en inglés se llama drift.
¿Significa esto que debes darte por vencido? Para nada. Hay una (varias) forma(s) de combinar los datos del acelerómetro y el giroscopio para así obtener medidas acuradas. Y aquí es dónde entra en juego:
Tu amigo el filtro
La idea es muy simple: hay que conseguir eliminar el ruido, el drift y conseguir que el acelerómetro no cambie de ángulo al detectar otra fuerza que no sea la gravedad.
Hay distintos algoritmos, llamados filtros, que hacen esta tarea. Uno de los mejores es el famoso Filtro de Kálman, del que puede que hayas oído a hablar. Se utiliza en los aviones, cohetes y satélites geoestacionarios.
El filtro de Kálman es sorprendente. Es considerado uno de los mayores hallazgos del siglo pasado, y con razón. Capaz de calcular el error de cada medida a partir de las medidas anteriores, eliminarlo y dar el valor real del ángulo. En cierto modo es un algoritmo que aprende en cada iteración. No suena nada mal, ¿verdad?
Sin embargo tiene dos problemas:
- Tiene un coste de procesamiento algo elevado
- Es muy complicado de entender. Y pongo énfasis en el “muy”. Échale un vistazo.
Así pues, tenemos otros filtros a nuestra disposición. El que vamos a utilizar es conocido como Filtro Complementario o Complementary Filter en inglés. Es ideal para implementar con Arduino: fácil de utilizar, bajo coste de procesamiento y con una precisión muy buena.
¿En qué consiste exactamente? El Filtro Complementario es en realidad una unión de dos filtros diferentes: un High-pass Filter para el giroscopio y un Low-pass Filter para el Acelerómetro. El primero deja pasar únicamente los valores por encima de un cierto límite, al contrario que el Low-pass filter, que sólo permite a los que están por debajo.
La fórmula resultante de combinar (complementar, de aquí el nombre) los dos filtros es:
Dónde AnguloGyro es el ángulo del Giroscopio que hemos calculado previamente, y AnguloAccel con el ángulo del Acelerómetro calculado con la fórmula de la tangente. Δt es el tiempo que ha pasado (en segundos) desde la última vez que se ha calculado el filtro. Esta fórmula es la misma para el eje X, Y.
NOTA: Si lo deseas, puedes probar de cambiar el valor de 0.98 y 0.02 por un valor personalizado. Eso sí, ambos tienen que sumar 1.
Y así se termina Da Theory. Ahora hay que utilizar las fórmulas en un código para Arduino.
In Praxis
Las fórmulas y los números viven tranquilas en el abstracto mundo de las matemáticas. A pesar de que este lugar está custodiado por unos seres divinos llamados matemáticos, cuya función es asegurarse de que sólo los licenciados puedan utilizar las fórmulas en el mundo real, vamos a implementar estos algoritmos en una placa Arduino.
Las conexiones son muy simples. Con los 5V del USB tendrás energía de sobra.
- MPU Vcc -> Arduino 3.3v (o 3v3 en algunos modelos)
- MPU Gnd -> Arduino Gnd
- MPU SCL -> Arduino A5
- MPU SDA -> Arduino A4
IMPORTANTE! Estas conexiones están probadas en una Arduino UNO y Arduino Nano, cuyos pines SDA y SCL son A4 y A5 respectivamente. Si utilizas otra placa puede que los pines sean otros. En este enlace aparece una lista con los pines SDA y SCL de otras versiones de Arduino (Due, Leonardo…)
Así pues, tienes las fórmulas. Tienes la IMU. Tienes una placa Arduino. Tienes el circuito. ¿Qué falta? Saber cómo interaccionar con la IMU para obtener lecturas. El MPU-6050 dará unos raw values (“valores en bruto”) que después habrá que refinar (dividir por una constante) a fin de conseguir valores utilizables.
La web oficial de Arduino dispone de un ejemplo para leer datos de la MPU-6050. Partiré de ella, aunque habrá que modificarla considerablemente ya que sólo da los valores sin refinar del Giroscopio y el Acelerómetro.
Empezamos por las declaraciones.
#include <Wire.h> //Direccion I2C de la IMU #define MPU 0x68 //Ratios de conversion #define A_R 16384.0 #define G_R 131.0 //Conversion de radianes a grados 180/PI #define RAD_A_DEG = 57.295779 //MPU-6050 da los valores en enteros de 16 bits //Valores sin refinar int16_t AcX, AcY, AcZ, GyX, GyY, GyZ; //Angulos float Acc[2]; float Gy[2]; float Angle[2];
Voy a comentarlo. La primera línea incluye la librería Wire.h, necesaria para la interacción vía protocolo I2C.
#define MPU 0x68 es la dirección I2C de la IMU que se especifica en la documentación oficial.
Los ratios de conversión son los especificados en la documentación. Deberemos dividir los valores que nos dé el Giroscopio y el Acelerómetro entre estas constantes para obtener un valor coherente. RAD_A_DEG es la conversión de radianes a grados.
La IMU da los valores en enteros de 16 bits. Como Arduino los guarda en menos bits, hay que declarar las variables que almacenarán los enteros provinientes de la IMU como un tipo de enteros especiales. int16_t AcX, AcY, AcZ, GyX, GyY son, pues, los raw_values de la IMU.
Finalmente tenemos tres arrays (Acc[], Gy[], Angle[]) que guardan el ángulo X, Y del Acelerómetro, el Giroscopio y el resultado del Filtro respectivamente. [0] se corresponde a X. [1] a Y.
La función setup es la siguiente:
void setup()
{
Wire.begin();
Wire.beginTransmission(MPU);
Wire.write(0x6B);
Wire.write(0);
Wire.endTransmission(true);
Serial.begin(9600);
}
Se inicia la comunicación por I2C con el dispositivo MPU, y se “activa” enviando el comando 0. También se inicia el puerto de série para ver los resultados.
El void loop es un poco más complejo. Se leen y guardan los datos de la IMU, se calcula el ángulo y se aplica el filtro complementario. Para simplificar el código, he supuesto que Δt es 0.01. Pero si quieres ser riguroso, humano, deberías calcular el tiempo con la función millis() de Arduino.
void loop()
{
//Leer los valores del Acelerometro de la IMU
Wire.beginTransmission(MPU);
Wire.write(0x3B); //Pedir el registro 0x3B - corresponde al AcX
Wire.endTransmission(false);
Wire.requestFrom(MPU,6,true); //A partir del 0x3B, se piden 6 registros
AcX=Wire.read()<<8|Wire.read(); //Cada valor ocupa 2 registros
AcY=Wire.read()<<8|Wire.read();
AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read();
//A partir de los valores del acelerometro, se calculan los angulos Y, X
//respectivamente, con la formula de la tangente.
Acc[1] = atan(-1*(AcX/A_R)/sqrt(pow((AcY/A_R),2) + pow((AcZ/A_R),2)))*RAD_TO_DEG;
Acc[0] = atan((AcY/A_R)/sqrt(pow((AcX/A_R),2) + pow((AcZ/A_R),2)))*RAD_TO_DEG;
//Leer los valores del Giroscopio
Wire.beginTransmission(MPU);
Wire.write(0x43);
Wire.endTransmission(false);
Wire.requestFrom(MPU,4,true); //A diferencia del Acelerometro, solo se piden 4 registros
GyX=Wire.read()<<8|Wire.read();
GyY=Wire.read()<<8|Wire.read();
//Calculo del angulo del Giroscopio
Gy[0] = GyX/G_R;
Gy[1] = GyY/G_R;
//Aplicar el Filtro Complementario
Angle[0] = 0.98 *(Angle[0]+Gy[0]*0.010) + 0.02*Acc[0];
Angle[1] = 0.98 *(Angle[1]+Gy[1]*0.010) + 0.02*Acc[1];
//Mostrar los valores por consola
Serial.print("Angle X: "); Serial.print(Angle[0]); Serial.print("\n");
Serial.print("Angle Y: "); Serial.print(Angle[1]); Serial.print("\n------------\n");
delay(10); //Nuestra dt sera, pues, 0.010, que es el intervalo de tiempo en cada medida
}
Escribe estas tres funciones en un sólo código, compila, carga. Si ahora abres el Monitor de Série, deberías ver como van oscilando los números muy rápidamente. Puedes probar a girar la IMU y detener el Desplazamiento Automático para ver como cambian los ángulos.
El filtro tarda un tiempo a adaptarse a los cambios, lo cuál es normal al filtrar las frecuencias.
Y esto es todo. Espero que esta guía te sirva de referencia para futuros proyectos. Los filtros de este tipo suelen utilizarse conjuntamente con un Controlador PID (PID controller) para controlar y corregir el movimiento de motores en función de las lecturas de la IMU. Si estás interesado en realizar un proyecto como un drone o un robot balanceador, puede ser de utilidad comprender cómo funciona.
Finalmente debo decir que existen librerías para Arduino que incluyen Filtros de Kálman y Filtros Complementarios. ¿Por qué no las he mencionado? Mi consejo cuándo construyas tu proyecto es que, si puedes, evites las librerías de terceros. Aprender a implementar este tipo de algoritmos por tu cuenta mejorará tus conocimientos y posibilidades mucho más que si te limitas a las funciones prefabricadas.
Y al fin y al cabo, ¿qué es la robótica sin pelearse con las fórmulas, problemas y código?
Final de línea.
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532 Comentarios en "Tutorial de Arduino y MPU-6050"
Muy buen tutorial, me gustaría saber ¿cómo puedo imprimir los valores del acelerómetro en sistema internacional?, teniendo en cuenta que mi IMU tiene el plano XY paralelo al del suelo. Supongo que la lectura que debería tener en “Acz” tendría que corresponder a “-1G = -9.81 [m/s^2]” ¿Cuál sería la manera adecuada de encontrar la relación de la lectura con el valor de aceleración de la gravedad?
Saludos, Iván.
Simplemente deja la IMU quieta sobre la mesa y anota el valor que te marque el eje Z. Si no recuerdo mal, aplicándole el ratio de conversión debería darte -9.8m/s² aproximadamente, pero si no lo hace tendrás que multiplicarlo por una constante.
Final de línea.
Como puedo citar tu articulo? 🙂
Saludos, Jonathan.
Si quieres citarme de forma informal (para un artículo de un blog, por ejemplo) bastará con añadir un link a este tutorial.
Si necesitas citar mi artículo para algo más formal (un trabajo académico, una tesis, una carta…) la forma correcta es esta: http://normasapa.com/como-citar-referenciar-paginas-web-con-normas-apa/
Espero que esto resuelva tu duda, humano.
Final de línea.
Buena explicación, ¿como puedo hacer que me mande los valores a ciertos intervalos? por ejemplo que me mida inicialmente de 0 grados a 90 grados sin que me muestre los valores intermedios como 20 grados, 30 grados, 70 grados, etc.
¿No sería escribir un condicional que compruebe el ángulo de la IMU, y sólo lo muestre si es igual a 0 o a 90? Es una idea.
Final de línea.
me corrigo, digo que inicialmente el MPU mida 0 grados y que despues de un movimiento mande 90 grados.
Muchas gracias por tu información, tengo una duda podrías ayudarme con la fórmula para obtener la velocidad mediante la integración de los valores obtenidos de un acelerómetro. Muchas gracias
Agradecerte el tutorial, sin gente como vosotros, a electrónica no seria lo mismo.
Un apunte, aun que supongo que la mayoría ya lo sabréis, poniendo un delay de 1 segundo o menos en el set up, se soluciona el tema de tener que pulsar el botón de reset si tienes la imu conectada a la salida de 3,3 del arduino al encenderla.
Buenas, me encanto tu aporte la verdad me encanta ver el codigo de los demas y darme cuenta de las diferentes formas de pensar de cada quien, te queria sugerir una mejora en la hora de marcar el tiempo transcurrido como sabes no es una constante y tiene pequeñas variaciones por lo cual me tome la libertad de añadir estas lineas de codigo que te comparto,
b = a;
a = millis();
son dos variables de tipo long sin signo y se ocupan en la parte de delta t
Angle[0] = 0.98 *(Angle[0]+Gy[0]*((a-b)/1000.0)) + 0.02*Acc[0];
Angle[1] = 0.98 *(Angle[1]+Gy[1]*((a-b)/1000.0)) + 0.02*Acc[1];
Buenas noches, Ricardo.
Sí, la forma que planteas sería la forma más correcta de aplicar el filtro complementario. Es importante tener en cuenta las variaciones de tiempo. La razón por la que no añadí ningún cálculo del delta time fue porque creí que era mejor no complicar más el código.
No obstante, gracias por tu comentario y por leerme.
Final de línea.
Hola excelente el tutorial. Te hago una consulta
El eje Z es el unico que no se puede calcular siempre?? Si yo uso el sensor en posición vertical como pones vos en la imagen, se puede seguir calculando el eje x e y?
saludos
Saludos, Cristian.
El eje Z (paralelo al suelo) no se puede calcular nunca con una IMU de 6-DOF (al menos de forma precisa). Los ejes X e Y siempre vas a poder calcularlos pongas como pongas la IMU.
Si deseas calcular el eje Z, necesitarás otra IMU que lleve magnetómetro además de giroscopio y acelerómetro.
Final de línea.
Hola, estoy tratando de controlar un servo con el giro en una posición específica, pero cuando intento mantenerlo en 90 grados una plataforma (pegada al servo) esta solo se balancea de un lado para otro y no llega a ser estable, solo oscila como respuesta de “control” … cómo puedo hacer? Alguna sugerencia o código? :’v
Hola! ¿Estás manteniendo la IMU quieta?
Existe alguna librería para poder integrar la aceleración? Necesito obtener distancia
Saludos, Manuel.
Supongo que podrías utilizar la librería oficial del MPU-6050 para Arduino (https://github.com/jrowberg/i2cdevlib/tree/master/Arduino/MPU6050) Pero, ¿no es más fácil integrarlo a mano, sabiendo la velocidad y posición inicial?
Final de línea.
Buen aporte, me ha servido de mucho para hacer mi proyecto!
Buen dia, la presente es para solicitar informacion de como interpretar los datos que observo de mi giroscopio, he configurado el registro del giroscopio y me arroja unos valores los cuales no se que son, me gustaria saber como pasarlos a grados, gracias por su ayuda.
Saludos, Juan.
¿Has refinado los valores del giroscopio o estás mostrando directamente los raw values?
Por otra parte, el giroscopio muestra la velocidad angular, no la rotación en grados. Si quieres pasarlos a grados tendrás que multiplicar las lecturas por el diferencial de tiempo entre cada lectura del giroscopio, y sumarlo a la lectura anterior:
angulo = angulo + giroscopio*dt;
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Exelente tutorial, una consulta, hay alguna manera de mostrar como dato la pendiente?
O sea, necesito medir el porcentaje de una pendiente, es posible? Como?
Gracias de antemano.
Saludos, Gaston.
Puedes hacer una regla de tres, teniendo en cuenta que 45 grados equivaldría a una pendiente del 50%.
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Excelente tutorial, mil gracias por la explicacion. Tengo un MPU6050 y estoy probando el codigo, sin embargo, me gustaria ir mas alla; me interesa el robot balanceador y el dron, podria indicarme algunos libros buenos para aprender robotica? Desde ya muchas gracias por la ayuda
Saludos, Daniel.
Libros de robótica sobre estos dos temas no puedo indicarte ninguno. Todo lo que he aprendido ha sido por internet o en libros técnicos sobre matemáticas avanzadas, que no están directamente relacionados con la robótica.
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Este código funciona con un maple mini rev arm cortex m3
Tr4nsduc70r, tu podrian informarme cúal és tu nombre completo? Yo estou haciendo una pesquisa y precisio informar el nombro copleto del autor.
Saludos, Lucas. Lo siento, pero los autores de Robologs preferimos conservar el anonimato.
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Buen día, soy nueva en esto y cuando trato de grabar la secuencia en el sensor me aparece el siguiente mensaje: avrdude: stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00, a qué se debe?
Saludos, Dayan.
Este error se produce porque la IDE de Arduino no puede conectarse con la placa para cargar el programa. Asegúrate de que el modelo de Arduino que le has especificado a la IDE sea un Arduino DUE (ve a Tools->Board y selecciona el modelo de Arduino correspondiente). Si el problema persiste podría ser que el cable USB o la placa Arduino estuviesen dañados.
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Estoy utilizando un sensor GY-521 y el arduino DUE
estoy trabajando desde matlab
estoy trabajando MPU6050 desde matlab tengo los 6 valores pero no se como calcular los angulos roll y pitch, me gustaria saber si solucionaste el problema.
Saludos, Miguel Angel. Seguramente este otro tutorial te sirva. Es lo mismo que hacemos en el tutorial de esta página, pero con Matlab rotando un cubo: http://robologs.net/2014/11/04/arduino-y-matlab-v-leer-una-imu-por-serial/
No contesté a Ariel Acurana porque a parte de este comentario, me escribió otro en la página del tutorial de Matlab que acabo de pasarte, y preferí responder todas sus dudas ahí. Puede que la respuesta que di a su comentario también te sirva de ayuda (https://robologs.net/2014/11/04/arduino-y-matlab-v-leer-una-imu-por-serial/#comment-2519).
Esto es todo. Espero que te ayude.
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oye tengo una duda para que me lea continuamente cual seria el codigo
Gracias por tu aporte amigo me a sido de mucha ayuda.
Muchas gracias buen hombre, excelente contenido. Felicidades por su entrega.
Gracias! Con este ejemplo lo implemente en Tiva123g launchpad
Buenas noches. Me sirvió de mucho tu código. tengo una duda, a veces mi MPU funciona inicia sin problemas y a veces tiene problemas para funcionar. Como puedo hacer con un poco de código para que no me falle la iniciación del MPU. Muchas gracias
Saludos, LUIS7.
Necesito más detalles si quieres que te ayude. ¿Qué tipo de problemas tiene para funcionar? ¿Qué valores aparecen en pantalla?
Final de línea.
[Este comentario fue borrado por insultar al autor]
Saludos amigos, me gustaría si me puedes aclarar esta duda, cuando aplico el filtro los valores de los ángulos es X y Y se van sumando hasta el infinito o hasta que el arduino no pueda más… esto creo que se debe a que la ecuación del filtro complementario va sumando el angulo. tenemos
angulo_X = 0.98*(angulo_X+angGX*timet)+0.02*angAX;
es como decir, angulo = angulo+…
ents no consigo un angulo como tal sino más bien crece y crece.
hola, tengo una pregunta este acelerometro me sirve para medir datos en en caida libre ?
todos poseen un valor para caida libre.
Una pregunta los valores que muestra en el monitor son de la parte del giroscopio de los ángulos x y ¿z?; otra pregunta para que muestre los valores del acelerómetro hay que poner serial.print()
Otra pregunta que sensor estás utilizando (me refiero al código) yo estoy trabajando con el MUP-6050 breakout de sparkfun y quisiera saver donde conectan todos los puertos que trae el sensor.
Gracias de antemano.
Saludos, Jose.
Te sugiero que vuelvas a leerte el tutorial, no sólo copiando el código. Todas las respuestas a tus preguntas se encuentran en mi explicación.
Un saludo.
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Hola. Muchas gracias por el artículo! ¿Sabes si se pueden monitorizar varios mpu con un solo arduino? Es decir, como cada uno necesira de los pines SDA y SCL no sé si se puede utilizar varios a la vez. Gracias de antemano!
Hola, si no me equivoco podrás usar 2 MPU (al menos si son MPU6050) pues solo podrás mapear uno en la dirección 0x68 y otro en la 0x69 (mediante el pin AD0 del MPU6050 (Low y high respectivamente)
No exactamente, puedes cambiar todos los MPU a la dirección 0x69, excepto el MPU que quieras leer, que lo dejas en 0x68. De esta forma podrás leer tantos MPU-6050 como quieras.
Final de línea.
Pues perdón por el error.
Para manejar varios MPU (cambiando AD0 a 0x69 como indicas), tendrías que conectar las AD0 de los MPU a salidas del Arduino e ir cambiándolas por programa, ¿no?
Sí. No he probado personalmente de controlar más de 2 MPU’s (sólo tengo dos), pero la idea es esta.
Final de línea.
Espero que mi pregunta no sea muy boba…Si deseo conectar tres MPU dónde debo conectar los SCL y SDA?
ya entendí, perdón jajja
Hola Tr4nsduc7or, muy bien explicado y detallado el artículo y el código trabaja a la primera, muchas gracias!!!!
Hola, muchas gracias por el artículo. Muy bien explicado y funciona perfecto.
¿sería posible obtener la medida en forma de 0 a 360º?
Saludos, Eduardo.
No lo he probado, pero supongo que tendrías que sumarle 180º al resultado si el eje Z del acelerómetro marca negativo (recuerda que el eje Z del acelerómetro mide la gravedad).
Final de línea.
excelente información y código, me ha sido de mucha ayuda para quitarme de algunas dudas, gracias y saludos.
Hola buenas,
a partir de su programa hice otro para 2 mpu6050 a al vez. El problema es que si lo tengo todo bien conectado(incluidos SDA y SCL), pero no leo los valores en el ordenador. Si desconecto el SCL empiezo a leer valores que suben progresivamente hasta llegar a 35 y algo. No se que hacer y me es urgente.
Muchas gracias.
Saludos, Miguel. Necesito tener más detalles, ¿Puedes decirme cómo has conectado las dos IMUs? ¿Puedes pasarme el código?
Final de línea.
1er mpu: int-> digital5
Ad0->1erGND (con resistencia 4,7 kohm)
SDA->A4
SCL->A5
GND->2ndoGND
Vcc->5V
2ndo mpu:
Int->dig6
Ad0->3.3V
Sda->A4
SCL->A5
Gnd->2ndoGnd
Vcc->5v
¿Qué código has utilizado?
He encontrado el error.
Tenia los imus conectados a la protoboard con unos cables bastante largos.(queria medir angulos a distancia).
No se si seria la soldadura o los cables en si.
Bueno gracias por tu programa y por tu tiempo.
Por cierto muchas gracias. El programa me funciono muy bien para 1 solo mpu
Buenísimo aporte, funciona a la primera. ¿Cómo puedo coger solo 3 valores del mismo eje del mpu6050? Gracias antemano
Saludos, Martín. No acabo de entender a lo que te refieres con coger sólo 3 valores de un mismo eje. ¿Puedes ser más específico?
Final de línea.
De gran ayuda, es un aporte magnifico de rapida “Digestion” Muchas Gracias
gracias, tu código me acaba de ahorrar 10kb de memoria!!
A modo de comentario, quitando el delay(10); he introduciendo un Serial.print(millis()); me sale una media de 50 ms por loop por lo que simplemente retirando el delay y cambiando a 0.050 el 0.010 y jugando con los valores de % del acelerometro y el giro dan resultados mucho más RT. gracias un saludo
Hola! Buen tutorial, el código funciona a la primera, pero tengo un problema. A veces, los valores raw del acelerómetro devuelven un -1 y se produce un error en cadena que hace que me acabe dando todo 0 y los valores de los ángulos filtrados me den nan, teniéndolo que resetear varias veces para que vuelva a medir bien. ¿Alguna idea?
Gracias de antemano, un saludo
No puede ser un error de código porque está testeado a fondo. Pero podría ser un mal contacto con los cables de la protoboard o una mala soldadura de la IMU. ¿Has comprobado que no se trate de esto?
Final de línea.
[…] Arduino eta MPU-6050-ren (giroskopio/azelerometro) tutoriala […]
[…] http://robologs.net/2014/10/15/tutorial-de-arduino-y-mpu-6050/ […]
Estimado probe el codigo y funciona. El problema que tengo ahora es que cuando alimento el arduino no me da valores tengo que presionar el boton reset y ahi comienza a enviar datos. Como puedo hacer para alimentar el arduino y que me de los valores sin tener que presionar reset gracias saludos
Saludos, Sergio. Esto que te ocurre no es normal, en todas las placas Arduino que tengo este código empieza a enviar datos sin tener que pulsar reset. No sé cuál puede ser el problema. ¿Cuál es tu versión de Arduino?
Final de línea.
tengo arduino UNO R3
no tiene que ver con el pin INT ???
sino que version tenes para ver de conseguirla??
gracias saludos
Curioso. Yo también tengo un Arduino UNO R3. Por si acaso, prueba a conectar la IMU a los pines marcados como SDA Y SCL en el siguiente diagrama:
Final de línea.
What about the offset?
¿A qué offset te refieres?
Final de línea.
Buenas!
Tengo una mpu 6050 gy521 que compré recien y la informacion en el eje X e Y estan suben hasta -35 y se quedan ahi. Estoy usando un arduino UNO y no entiendo el problema.
Me habré comprado la plaqueta rota o me falta algo en el codigo?
Saludos Gonzalo!
Nosotros tenemos el mismo problema y queriamos saber si lo has podido solucinar. En caso afirmativo, nos gustaría saber como lo has hecho.
Gracias.
Aclaracion, ya probe cambiando el SDA y el SCL el uno por el otro pero el problema persist
hola
Yo tengo un LSM303DLHC, use tu codigo pero me sale que en X -35.27 y en Y 35.26 y no varia.
Mi pregunta es si puedo usar ese codigo o le tengo que poner algo mas?
Saludos, Paula. Si estuvieras usando un MPU6050 te diría que tienes los pines SDA y SCL girados, pero como la tuya es distinta puede ser que la dirección del dispositivo y de los registros del Acelerómetro y Giroscopio sean diferentes.
Deberías mirar la documentación de tu IMU y buscar cuál es la dirección hexadecimal de cada registro, y cambiarlo en el código.
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Buenas tardes lectores, alguien me podría ayudar, el proyecto que tengo es de un drone y quiero aplicar este IMU en el, lo he podido encender y apagar al igual que variar la velocidad de los motores, pero como no he integrado el MPU6050 debido a que no tengo la experiencia, pues se me jala hacia los lados y con esto no poder controlarlo.
como puedo ajustar el IMU para que me mantenga un vuelo estabilizado
gracias
¡Hola, Rafael! La IMU no estabiliza el drone, sólo da lecturas de los ángulos. Para hacer lo que nos pides, deberías buscar información sobre el controlador PID. Es un algoritmo que (en este caso) toma las lecturas de los ángulos como input y da la velocidad de los motores como output en función del error (el error es la diferencia entre el ángulo deseado y el ángulo actual del robot).
¡Un saludo!
muchas gracias buscare la información que me comentas
Saludos, Andrés, y perdona porque no me había fijado antes en tu comentario. Si se te queda clavado a 35.56 es porque tienes girados los pines SDA y SCL.
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Tienes algún ejemplo en arduino de motion y zeromotion interrups?
necesito implementar una rutina sleep-wake up en un pro mini 3,3, y no le doy en la tecla.
saludos, felicitaciones por tu blog y 1000 disculpas por la molestia
Lo siento pero no tengo Ninguno, Emilio.
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Hola,
Gracias por la explicación. Una pregunta, he visto en algunos lados que conectan el pin AD0 a GND y el pin INT al pin 2 del arduino. Hay algún problema si no lo hago?.
Mi problema es que los valores de ambos ángulos empiezan a aumentar cuando ni siquiera muevo la IMU. Y en realidad no sé cuál podrá ser el problema.
Agradezco de antemano tu ayuda y tu consejo.
Saludos, Silva. No pasa nada si no lo conectas, yo nunca lo hago. El pin AD0 conectado a GND sirve para cambiar la dirección I2C de la IMU, y el pin INT sirve para enviar una interrupción a Arduino si la IMU detecta movimientos bruscos.
Si tus ángulos empiezan a aumentar probablemente sea que has girado los pines SDA y SCL, o los has conectado dónde no deben (lo sé por experiencia propia). Revisa el circuito y vuelve a intentarlo.
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Hola, muy buen tutorial, pero tengo una duda, si quiero calcular el ángulo de inclinación con respecto al eje Z, con los datos del acelerómetro, es posible sacarlo con alguna fórmula como las que muestras al inicio?, la verdad es que no encuentro la justificación matemática del xq no se puede, tengo entendido que no se puede debido a que no existe un punto de referencia absoluto.
Saludos
No, no se puede hacerlo con precisión. Como punto de referencia para calcular el eje X e Y tenemos a la gravedad, pero esta en principio no varía al modificar el eje Z (la gravedad tendrá la misma dirección en el angulo (x,y,z) = (0,0,0) y (x,y,z) = (0,0,90)). Para poder calcular este ángulo Z con precisión necesitas otro punto de referencia: el campo magnético, por tanto necesitas una IMU de 9-DOF con magnetómetro.
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Hola genio!, muy didactica tu explicacion, probaste usarlo con el protocolo SPI?
Me temo que sólo lo he probado con el protocolo I2C. Pero un rato debería probarlo.
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Hola, muy interesante su explicación, muchas gracias, lo entiendo perfectamente, mi pregunta es yo obtengo los ángulos, estos re-alimentan y obtengo un error, este error(Referencia – angulo), este error lo introduzco al PID, pero la librería pdi de arduino solo me da 2 valores(0 – 255), entonces si yo quiero realizar un estabilizador de cámara, como puedo hacerlo, por favor alguien ayudarme. Me refiero al control de la posición de la cámara con un PDI. mi correo es juanhe7@outlook.com. Soy de Perú.
Saludos, Henis.
Si te da un valor entre 0 y 255, ¿no podrías mapearlo para que te de un valor entre 0 y 180 para el ángulo del servo?
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MPU6050- Arduino y 2 servomotres- por favor ayuda.
Muy bien explicado. Gracias
Hola, es posible que este codigo funcione con un MPU-9250 o 9255?
he buscado en varios sitios los registros para acceder al acelerómetro pero no logro encontrarlo
Saludos
Sí, este código también funciona con un MPU-9250 y versiones parecidas.
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