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实验13.实现体感控制平衡小车

一、实验目的：通过体感控制平衡小车实验，学习如何利用mpu6050姿态传感器和NRF24L01无线模块进行无线发送、接收与mpu6050姿态相关的指令，实现体感控制平衡小车。

二、实验过程及分析：本实验首先学习与姿态信息相关的一些准备知识，接着利用mpu6050姿态传感器获取mpu6050的姿态信息，根据姿态信息制定相应的指令，然后利用NRF24L01无线模块进行无线发送指令，小车接收到指令执行相应操作，最终实现体感控制平衡小车。

学习要点：与姿态信息相关的一些准备知识；获取mpu6050的姿态信息；根据姿态信息制定相应的指令，NRF24L01无线模块发送指令；小车接收到指令执行相应操作。

与姿态信息相关的一些准备知识：主要就是要知道与姿态相关的三个角度的具体含义，直接看下面几张生动形象的图就可以了，一目了然

俯仰角（Pitch）

横滚角（Roll）

航向角（ Yaw）

姿态图

获取mpu6050的姿态信息：关于利用mpu6050读取姿态信息的详细介绍可看我前面的贴子 实验5.传感器驱动实验（读取mpu6050原始数据） 和实验6.多传感器数据融合实验。这里只介绍本次实验所要用到的关键代码。

读取MPU6050内置DMP的姿态信息关键代码：

Stm32控制板程序

float  DirF_DirB(void)

{

unsigned long sensor_timestamp;

unsigned char more;

long quat[4];

dmp_read_fifo(gyro, accel, quat, &sensor_timestamp, &sensors, &more);

if (sensors & INV_WXYZ_QUAT )

{

q0=quat[0] / q30;

q1=quat[1] / q30;

q2=quat[2] / q30;

q3=quat[3] / q30;

Pitch = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; //俯仰角

printf("%f,%f,\r\n",Pitch,Yaw);

return Pitch;//得到俯仰角

}

}

根据姿态信息制定相应的指令，RF24L01无线模块发送指令：

关键代码：

Stm32控制板程序

while(1)

{

DirF_DirB();

if(NRF24L01_TxPacket(tmp_buf)==TX_OK)

{

if(DirF_DirB()>20)  tmp_buf[1]=F;

else if(DirF_DirB()<-20) tmp_buf[1]=B;

else  tmp_buf[1]=S;

}

小车接收到相应指令执行相应操作：

关键代码：

小车程序

void NRF24L01(void)

{ unsigned char S,F,B;

u8 mode=0,count;

u8 tmp_buf[33];

if(mode==0)//RX模式

{

RX_Mode();

while(1)

{

if(NRF24L01_RxPacket(tmp_buf)==0)//一旦接收到信息,则显示出来.

{

// printf("%d\r\n",tmp_buf[1]);

if(tmp_buf[1]==S) {Flag_Qian=0,Flag_Hou=0;}

if(tmp_buf[1]==F){Flag_Qian=1,Flag_Hou=0;}

if(tmp_buf[1]==B){Flag_Qian=0,Flag_Hou=1;}

}else delay_us(100);

};

}

}

三．实验现象:实现了体感控制平衡小车

四．实验总结：通过本次实验学习了与姿态信息相关的知识，然后利用mpu6050和nrf24l01制定和发送相应指令，最后实现了体感控制平衡小车。