arduino mpu6050测角度
时间: 2025-06-23 07:17:53 浏览: 11
### 使用 Arduino 和 MPU6050 测量角度
通过使用 I2C 协议,可以轻松地将 MPU6050 运动处理单元与 Arduino 配合工作来测量角度。MPU6050 提供加速度计和陀螺仪数据,这些数据可以通过互补滤波器或其他算法组合起来计算倾斜角。
#### 硬件连接
硬件连接非常简单,只需四根导线即可完成基本功能:两根用于电源 (VCC 和 GND),另两根用于 I2C 数据传输 (SDA 和 SCL)[^2]。此外,还可以利用 INT 引脚接收来自 MPU6050 的中断信号以便于事件触发操作[^3]。
#### 软件库安装
为了简化开发过程并提高效率,在编写程序之前建议先下载由 Jeff Rowberg 开发的 `MPU6050` 库文件。该库提供了访问传感器内部寄存器以及执行校准等功能所需的一切工具。
#### 示例代码展示
下面提供了一段完整的示例代码,它展示了如何初始化设备、获取原始数据并通过简单的融合算法得出最终的角度值:
```cpp
#include <Wire.h>
#include <MPU6050_tockn.h>
// 定义变量存储角度信息
float pitch, roll;
void setup() {
Serial.begin(115200);
Wire.begin();
MPU6050 mpu(Wire);
uint8_t status = mpu.begin(MPU6050_SCALE_2000DPS, MPU6050_RANGE_2G); // 初始化模块设置参数范围
if(status != 0){
Serial.println("MPU6050 initialization successful");
}
}
void loop(){
Vector rawAccel;
Vector rawGyro;
Quaternion q;
mpu.update(); // 更新所有数据
// 获取未经补偿的姿态估计作为四元数形式表示方向向量q
q = mpu.getRotation();
// 计算欧拉角中的俯仰(pitch)和横滚(roll)
float yaw, pitch, roll;
mpu.getEuler(&yaw,&pitch,&roll,q);
// 输出结果至串口监视器查看实时变化情况
Serial.print("Pitch: ");Serial.print(pitch);Serial.print("\tRoll: ");Serial.println(roll);
delay(100);
}
```
此代码片段实现了从 MPU6050 中提取旋转矩阵,并进一步转换成易于理解的形式——即绕 X 轴(称为 Pitch)及 Y 轴(称为 Roll)转动所形成的具体数值[^1]。
#### 关键点解释
上述代码中采用了四元数转欧拉角的方式来进行姿态解算,这种方法相比单纯依赖加速度或者仅依靠陀螺仪具有更高的精度与稳定性。同时需要注意的是,由于存在漂移现象等原因,长时间运行可能会累积误差;如果追求更高精确度,则可考虑引入 Kalman 滤波等高级技术手段加以改进。
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