您的項目需要加速度計、陀螺儀或磁場傳感器嗎？內(nèi)置的IMU傳感器LSM9DS1包含這些功能！

您可能已經(jīng)閱讀了有關(guān)新的Arduino Nano 33系列及其實時和多線程功能的信息。但是，該開發(fā)板還有更多有用的功能！其中之一就是內(nèi)置的LSM9DS1 IMU，它包含一個加速度計、一個陀螺儀和一個磁場傳感器。

在本篇文章中，我們將向您展示如何在不使用任何其他硬件的情況下使用IMU。

安裝LSM9DS1 IMU庫

在開始之前，您需要為內(nèi)置傳感器安裝官方的Arduino庫。為此，導(dǎo)航到“Sketch”，在Arduino IDE中打開庫管理器，然后單擊“include library”，然后選擇“manage libraries”。這將會彈出一個新窗口。在該窗口中，搜索IMU并安裝下圖高亮顯示的軟件包：

接下來，如果要使用IMU，請在Arduino草圖中包括這個已安裝的軟件包：

#include

使用加速度計

IMU的加速度計可用于測量設(shè)備的方向。下圖顯示了Arduino的移動與加速度計的哪個測量軸相對應(yīng)。

Arduino的運動如何與加速度計的X軸、Y軸和Z軸相對應(yīng)

為了測試加速度計，我編寫了一個小的測試腳本，可以檢測Arduino是放置在平坦的表面上還是傾斜到任一側(cè)。如您所見，該腳本必須讀取加速度計的Y軸來確定旋轉(zhuǎn)角度。

將設(shè)備放在平坦表面上時，測量值為零。當Arduino倒置時，也是如此。以下代碼段顯示了loop方法的內(nèi)容。

float x, y, z, delta = 0.05;

if (IMU.accelerationAvailable())

{

IMU.readAcceleration(x, y, z);

if(y <= delta && y >= -delta)

Serial.println("flat");

else if(y > delta && y < 1 - delta)

Serial.println("tilted to the left");

else if(y >= 1 - delta)

Serial.println("left");

else if(y < -delta && y > delta - 1)

Serial.println("tilted to the right");

else

Serial.println("right");

}

如您所見，我不必連接任何外部硬件。對IMU的所有調(diào)用都很短，這有助于保持代碼簡潔。

我使用了增量值來適應(yīng)讀取傳感器值時可能出現(xiàn)的最終誤差。您可以調(diào)整該值，以使Arduino更早地對其方向變化做出反應(yīng)。

該草圖的輸出如下所示：

使用陀螺儀

如您所見，在Nano 33 BLE開發(fā)板上，連接IMU的加速度計是一個簡單的過程。幸運的是，讀取其他傳感器值同樣容易。例如，陀螺儀可用于實現(xiàn)手勢檢測：

float x, y, z, delta = 400;

if (IMU.gyroscopeAvailable())

{

IMU.readGyroscope(x, y, z);

if(y < -delta)

Serial.println("Flicked down");

else if(y > delta)

Serial.println("Flicked up");

}

此示例腳本檢測何時快速向上或向下移動Arduino并做出相應(yīng)的反應(yīng)。在該示例中，delta值越小，Arduino對運動的反應(yīng)就越早。

該程序的輸出如下所示：

檢測磁場

LSM9DS1還可以檢測磁場。您先前下載的庫包含用于此目的的函數(shù)。您可以通過調(diào)用readMagneticField函數(shù)獲得以微特斯拉（micro Tesla）單位測量的磁場。調(diào)用此函數(shù)可以生成顯示測量值的圖表。

顯示來自readMagneticField函數(shù)的測量值的圖表

內(nèi)置IMU易于設(shè)置

內(nèi)置的LSM9DS1 IMU具有許多不同的有用傳感器，并且很容易進行連接。您唯一要做的就是安裝官方庫以利用傳感器的功能。 IMU所配備的各種傳感器不僅給我留下了深刻的印象，而且其準確性也給我留下了深刻的印象。陀螺儀和加速度計可以精確地檢測甚至最小的運動。
編輯：hfy