ラズパイ日記...esp32(arduino)+mpu6050

# esp32で6軸センサー読み出し esp32で6軸センサーを読み出し、値をグラフ表示して動作を確認します。 ## 準備 ハード的な接続は、センサーが3.3V駆動できるので、3.3VとGNDの2線で電源供給します。I2C用にSDAとSCLのデータ線が必要ですが、esp32では基本IO21とIO22だそうです。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNlrbtQk8fDkjz7asT0Ixqtk84vy_2J26TMlxY2KveWUdhJ_artFd39GZ6hIKIU7YoNevT8j5VdEEoqLjr4tkLH54Jhd-PTsYiQR0UK3_NJBAaEEUiortJyFh7sVwUlwB5WqgtN77cs8GA/s1341/rps20210213_084616.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="1079" data-original-width="1341" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhNlrbtQk8fDkjz7asT0Ixqtk84vy_2J26TMlxY2KveWUdhJ_artFd39GZ6hIKIU7YoNevT8j5VdEEoqLjr4tkLH54Jhd-PTsYiQR0UK3_NJBAaEEUiortJyFh7sVwUlwB5WqgtN77cs8GA/s320/rps20210213_084616.jpg"/></a></div> mpu6050を読み出すためのライブラリがGithubにあったのでcloneしました。 [mohamed-elsabagh/esp32-mpu6050](https://github.com/mohamed-elsabagh/esp32-mpu6050) 四苦八苦しましたがesp-idfでは、コンパイルできず。微妙に関数名が変わっていて、引数の数も変わった模様。これを修正するのは大変です。以下を参考にお気軽arduinoで試してみます。 [こじ研（ESP センシング編）](https://www.ei.tohoku.ac.jp/xkozima/lab/espTutorial2.html) ## esp32+arduino+VScode arduinoIDEはarduinoにしか使えないので、VScode上に新しいworkspaceをarduinoで作成します。とりあえずrawデータを取り出すソースです。arduino的にはスケッチですね。VScodeを使って、buildとUSB経由書き込み問題なくできます。シリアルモニターも可能です。 ```arduino // // MPU6050 on ESP8266 -> esp32 // SDA->IO21 SCL->IO22 #include <Arduino.h> #include <Wire.h> #define MPU6050_ADDR 0x68 #define MPU6050_AX 0x3B #define MPU6050_AY 0x3D #define MPU6050_AZ 0x3F #define MPU6050_TP 0x41 // data not used #define MPU6050_GX 0x43 #define MPU6050_GY 0x45 #define MPU6050_GZ 0x47 short int AccX, AccY, AccZ; short int Temp; short int GyroX, GyroY, GyroZ; void setup() { // serial for debugging Serial.begin(115200); Serial.println("*** started"); // i2c as a master Wire.begin(); // wake it up Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(0x6B); Wire.write(0); Wire.endTransmission(); } void loop() { // send start address Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(MPU6050_AX); Wire.endTransmission(); // request 14bytes (int16 x 7) Wire.requestFrom(MPU6050_ADDR, 14); // get 14bytes AccX = Wire.read() << 8; AccX |= Wire.read(); AccY = Wire.read() << 8; AccY |= Wire.read(); AccZ = Wire.read() << 8; AccZ |= Wire.read(); Temp = Wire.read() << 8; Temp |= Wire.read(); // (Temp-12421)/340.0 [degC] GyroX = Wire.read() << 8; GyroX |= Wire.read(); GyroY = Wire.read() << 8; GyroY |= Wire.read(); GyroZ = Wire.read() << 8; GyroZ |= Wire.read(); // debug monitor Serial.print(" "); Serial.print(AccX); Serial.print(" "); Serial.print(AccY); Serial.print(" "); Serial.print(AccZ); Serial.print(" "); Serial.print(GyroX); Serial.print(" "); Serial.print(GyroY); Serial.print(" "); Serial.print(GyroZ); Serial.println(""); delay(20); } ``` シリアルモニターで出力を確認します。 ```arduino Executing task: C:\Users\kaji\.platformio\penv\Scripts\pio.exe device monitor < --- Available filters and text transformations: colorize, debug, default, direct, esp32_exception_decoder, hexlify, log2file, nocontrol, printable, send_on_enter, time --- More details at http://bit.ly/pio-monitor-filters --- Miniterm on COM4 115200,8,N,1 --- --- Quit: Ctrl+C | Menu: Ctrl+T | Help: Ctrl+T followed by Ctrl+H --- ets Jun 8 2016 00:22:57 rst:0x1 (POWERON_RESET),boot:0x13 (SPI_FAST_FLASH_BOOT) configsip: 0, SPIWP:0xee clk_drv:0x00,q_drv:0x00,d_drv:0x00,cs0_drv:0x00,hd_drv:0x00,wp_drv:0x00 mode:DIO, clock div:2 load:0x3fff0018,len:4 load:0x3fff001c,len:1044 load:0x40078000,len:8896 load:0x40080400,len:5828 entry 0x400806ac *** started 972 636 15336 -178 -102 -18 924 724 15404 -168 -127 -12 968 716 15400 -181 -104 -8 880 748 15352 -156 -107 24 904 716 15396 -178 -103 2 868 784 15248 -212 -114 -2 884 700 15572 -195 -101 -2 908 668 15480 -193 -104 -3 800 764 15480 -202 -106 1 868 768 15376 -185 -111 -12 936 848 15528 -205 -82 1 832 692 15488 -182 -102 27 880 688 15476 -175 -105 -1 828 704 15424 -197 -91 16 860 844 15456 -186 -102 -3 804 672 15444 -181 -104 -9 1008 712 15392 -187 -98 -1 896 744 15360 -187 -120 -3 784 708 15460 -199 -96 -8 872 676 15372 -180 -111 -4 852 708 15492 -170 -92 14 912 748 15464 -169 -97 -10 996 668 15368 -182 -105 2 860 720 15428 -180 -97 -2 976 760 15284 -177 -100 20 980 764 15396 -207 -98 -14 900 748 15380 -193 -87 -6 824 728 15428 -162 -89 7 896 788 15460 -179 -95 9 836 724 15484 -199 -125 -3 844 680 15500 -205 -103 -4 872 652 15212 -197 -88 11 1012 812 15408 -212 -118 5 ``` 加速度x,y,zとジャイロx,y,zがの値がそれぞれ出力されています。arduinoIDEのシリアルプロッターでグラフにするとこんな感じです。センサーを動かすとそれなりに値が出力されているようです。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiy0k-Pu10969VlIQh4Xl0FwnnN_H0ZrUdDA21PJ0Q0YO0iKcTWMReLxHitLv-puZ0DDAB5uAlc61NFpRRTWYk1EGGb-CDrY6bJN7ZEd2iaYav4Q4xdiKFeXM6w6ITRYGuLR2my1AlepW2q/s978/raw_plot.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="368" data-original-width="978" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiy0k-Pu10969VlIQh4Xl0FwnnN_H0ZrUdDA21PJ0Q0YO0iKcTWMReLxHitLv-puZ0DDAB5uAlc61NFpRRTWYk1EGGb-CDrY6bJN7ZEd2iaYav4Q4xdiKFeXM6w6ITRYGuLR2my1AlepW2q/s320/raw_plot.jpg"/></a></div> 出力がセンシティブに反応しているのでLPFで滑らかにします。 ```arduino float AccX_f = 0.0f, AccY_f = 0.0f, AccZ_f = 0.0f; float GyroX_f = 0.0f, GyroY_f = 0.0f, GyroZ_f = 0.0f; void loop() { // send start address Wire.beginTransmission(MPU6050_ADDR); Wire.write(MPU6050_AX); Wire.endTransmission(); // request 14bytes (int16 x 7) Wire.requestFrom(MPU6050_ADDR, 14); // get 14bytes AccX = Wire.read() << 8; AccX |= Wire.read(); AccY = Wire.read() << 8; AccY |= Wire.read(); AccZ = Wire.read() << 8; AccZ |= Wire.read(); Temp = Wire.read() << 8; Temp |= Wire.read(); GyroX = Wire.read() << 8; GyroX |= Wire.read(); GyroY = Wire.read() << 8; GyroY |= Wire.read(); GyroZ = Wire.read() << 8; GyroZ |= Wire.read(); // filtering AccX_f = 0.9 * AccX_f + 0.1 * (AccX - ACC_X_OFS); AccY_f = 0.9 * AccY_f + 0.1 * (AccY - ACC_Y_OFS); AccZ_f = 0.9 * AccZ_f + 0.1 * (AccZ - ACC_Z_OFS); GyroX_f = 0.9 * GyroX_f + 0.1 * (GyroX - GYRO_X_OFS); GyroY_f = 0.9 * GyroY_f + 0.1 * (GyroY - GYRO_Y_OFS); GyroZ_f = 0.9 * GyroZ_f + 0.1 * (GyroZ - GYRO_Z_OFS); // debug monitor Serial.print(" "); Serial.print(AccX_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(AccY_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(AccZ_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroX_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroY_f, 5); Serial.print(" "); Serial.print(GyroZ_f, 5); Serial.println(""); delay(20); } ``` 出力が滑らかになりました。 <div class="separator" style="clear: both;"><a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTZs-pgle3yl3UVEAfHrEFBbEH-zK8Pf3GQxsV91eNFB3B9q9ewCorhBySij4wGbbNZDRCQiDwxFFeXYwRmmYn4_3pO_-ol8tByQoFO7U390AekZsOmApuKlre781dj4OQJ9UopBLiLDPA/s978/filter_plot.jpg" style="display: block; padding: 1em 0; text-align: center; "><img alt="" border="0" width="320" data-original-height="368" data-original-width="978" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiTZs-pgle3yl3UVEAfHrEFBbEH-zK8Pf3GQxsV91eNFB3B9q9ewCorhBySij4wGbbNZDRCQiDwxFFeXYwRmmYn4_3pO_-ol8tByQoFO7U390AekZsOmApuKlre781dj4OQJ9UopBLiLDPA/s320/filter_plot.jpg"/></a></div> ## 今日のまとめ 6軸センサーmpu6050の値をesp32を用いて読み出しました。プラットフォームをesp-idfで頑張る予定でしたが、すんなり動くライブラリを見つけられませんでした。arduinoに変更すると問題なく読み出すことができました。