MPU6050 Z轴角度的疑惑

EAON · 发表于 2016-7-4 12:34:58

用原子哥的例程读出了MPU6050原始的的数据，然后用这个原始数据去转换角度。用加速度计的数据换算角度：①首先得到ACCX、ACCY、ACCZ（即XYZ三个轴的加速度）；②Angle_X=atan(ACCX/sqrt(ACCY*ACCY+ACCZ*ACCZ)); Angle_Y=atan(ACCXY/sqrt(ACCX*ACCX+ACCZ*ACCZ)); Angle_Z=atan(ACCZ/sqrt(ACCX*ACCX+ACCY*ACCY));

然后没滤波没做任何处理，想看看数据大概对不对，用串口直接输出数据；看到X,Y轴的角度偏差都不大，但是Z轴的数据根本就是错误的，按照数据手册，Z轴为芯片朝上那个轴，本菜鸟把MPU6050平放，X,Y的数据都接近0°，Z轴竟然90°？？？？这是芯片设计的问题吗？看到网上有人说Z轴加速度计算角度不能再按照XY直接用反正切求了，但是具体没说明白，网上找很久也没这方面的资料。

而且还有一点疑惑，把模块X,Y轴的角度摆成90°，基本上最大只输出82-85°的样子，到达不了90°，这是芯片设计的问题还是算法设计的问题？？？

fubaojun2006 · 发表于 2016-7-4 12:34:59

看上去，你的这个程序不仅没有滤波，也没有做零偏校准。
一般来说每一个6050都是不一样的，在水平静止状态下，重力加速度的值，与角速度的值，都不是零，所以，要对水平静止状态下的数值进行采样，然后作为零偏校准数据，
再在进行计算时，需要把采样到的数值减去零偏数值才能作为正常的数值使用。

zzx499 · 发表于 2016-7-4 15:03:30

本帖最后由 zzx499 于 2016-7-4 15:09 编辑

当z轴是垂直水平面朝上时，感受重力加速度是1g，相对于地面角度自然是90度了。同理x或y轴如果垂直水平面朝上，也会感受到1g的重力加速度，相对水平面也是90度。至于你测试x、y轴朝上不是90度，是误差造成的。因为你无法保证你放置的足够水平，同时传感器的刻度系数并不唯一，是有偏差的。
如何通过测量的重力加速度g转换为角度，只要你牢记1g的重力加速度永远是垂直地面朝上的，而传感器测量的值都是重力在其敏感轴上的分量，你就可以通过画图求的啦。

EAON · 发表于 2016-7-4 17:59:51

zzx499 发表于 2016-7-4 15:03
当z轴是垂直水平面朝上时，感受重力加速度是1g，相对于地面角度自然是90度了。同理x或y轴如果垂直水平面朝 ...

大神！！！！原理有点懂了，但是还是没明白上述计算公式是怎么来的，这个不管了，反正对着数据手册能用就行；关键，按照您这说法，那不能通过加速度计计算Z轴的角度了？那要怎么计算呢？

EAON · 发表于 2016-7-4 19:22:06

呼叫原子哥啊！！！ @正点原子

EAON · 发表于 2016-7-5 13:49:49

fubaojun2006 发表于 2016-7-5 11:19
看上去，你的这个程序不仅没有滤波，也没有做零偏校准。
一般来说每一个6050都是不一样的，在水平静止状态 ...

大神，具体零偏校准怎么做呢？有这方面的资料吗？？详细点的~~ 448613463@qq.com
这几天被各种伪大神骗地东搞西搞，今儿终于找到问题的本质了，听您这么一说。

fubaojun2006 · 发表于 2016-7-5 13:55:55

EAON 发表于 2016-7-5 13:49
大神，具体零偏校准怎么做呢？有这方面的资料吗？？详细点的~~
这几天被各种伪大神骗地东搞西搞 ...

我也不是大神，也是在做四轴而已，这个零偏校准呢，在四轴算法里面普遍存在！我给你一个匿名的开源算法好了，你去研究一下吧。

EAON · 发表于 2016-7-5 15:29:35

fubaojun2006 发表于 2016-7-5 13:55
我也不是大神，也是在做四轴而已，这个零偏校准呢，在四轴算法里面普遍存在！我给你一个匿名的开源算法好 ...

收到了~~ 谢谢！！实在是谢谢！！中国人都有您这种开源精神，也不至于落后人家。

fubaojun2006 · 发表于 2016-7-5 15:38:48

EAON 发表于 2016-7-5 15:29
收到了~~ 谢谢！！实在是谢谢！！中国人都有您这种开源精神，也不至于落后人家。

唉，不要这样讲，大家都是在找饭吃啊！
人家不开源自然是要赚饭钱，有些开源的也是为了饭钱。

EAON · 发表于 2016-7-6 11:16:51

fubaojun2006 发表于 2016-7-5 15:38
唉，不要这样讲，大家都是在找饭吃啊！
人家不开源自然是要赚饭钱，有些开源的也是为了饭钱。

这样说也对~~ 其实还蛮悲哀的；海外，都是高校有研究成果，外面再将成果商业化；国内，都是外面研究出来了，高校的再去仿照；而且还四不像。

fubaojun2006 · 发表于 2016-7-6 12:05:00

EAON 发表于 2016-7-6 11:16
这样说也对~~ 其实还蛮悲哀的；海外，都是高校有研究成果，外面再将成果商业化；国内，都是外面研究 ...

不用悲哀，我们国内电子行业起步晚，起点高，积累少，我们从九十年代才开始大规模高校扩招进行电子行业专业知识培训，而且就算是电子行业的本科毕业生，毕业之后能够从事电子行业的人数也是相当有限，所以，一切都需要一个过程。国外已经可以说，电子程序猿一家三代都在干电子程序这一块，而中国电子一代还在岗位上呢。中国一切都是从头积累白手起家，也是不容易呀！还要突破国外对中国高新技术的封锁，国外芯片的代工公司封锁不给中国芯片流片，中国自己的流片公司用的国外设备，签订协议不准我们自己给自己人流片！唉，屈辱啊！不过我们都会挺过来的！

EAON · 发表于 2016-7-7 10:22:39

fubaojun2006 发表于 2016-7-6 12:05
不用悲哀，我们国内电子行业起步晚，起点高，积累少，我们从九十年代才开始大规模高校扩招进行电子行业专 ...

确是这样~~ 大神分析到位

风吹屁屁冷 · 发表于 2020-8-8 08:44:29

楼主Z轴咋计算的呢，现在也遇到这个问题了

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MPU6050 Z轴角度的疑惑

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