Game 3D, gambar 3D, dan video 3D sedang menjadi tren teknologi saat ini. Untuk pengalaman pengguna akhir yang ditingkatkan, produsen memperkenalkan banyak metode baru. Fungsi utama di balik teknologi 3D adalah deteksi rotasi, deteksi orientasi, sensor gerak, deteksi gerakan serta pengenalan, dll. Perangkat yang dapat mengukur fungsi ini adalah giroskop dan akselerometer. Karena ukuran produk akhir sangat kecil, sensor yang ditanamkan di dalamnya juga harus memenuhi persyaratan ukuran yang kecil. MPU6050 hadir sebagai jawaban atas tantangan ini. Karena ini adalah perangkat terkecil yang memiliki integrasi on-chip dari giroskop dan akselerometer. Ini dapat dengan mudah disematkan di smartphone karena ukurannya yang kecil.

Apa itu MPU6050?

MPU6050 adalah perangkat pelacakan gerak 6-sumbu berbasis MEMS. Ia memiliki giroskop on-chip dan akselerometer sensor bersama dengan sensor temperatur . MPU6050 adalah perangkat digital. Modul ini berukuran sangat kecil, memiliki persyaratan konsumsi daya yang rendah, sangat akurat, memiliki pengulangan yang tinggi, toleransi guncangan yang tinggi, memiliki programabilitas kinerja khusus aplikasi dan harga konsumen yang rendah. MPU6050 dapat dengan mudah dihubungkan dengan sensor lain seperti magnetometer dan mikrokontroler.

Diagram Blok

Blok-Diagram-dari-MPU6050

Modul MPU6050 terdiri dari blok dan fungsi berikut.

“penguat kelas a vs kelas b ”

Sensor giroskop kecepatan MEMS 3 sumbu dengan tiga ADC 16-bit dan pengkondisian sinyal.
Sensor akselerometer MEMS 3 sumbu dengan tiga ADC 16-bit dan pengkondisian sinyal.
Mesin Prosesor Gerak Digital on-chip.
Antarmuka komunikasi digital 12C primer.
Antarmuka I2C tambahan untuk komunikasi dengan sensor eksternal seperti Magnetometer.
Clocking Internal.
Register data untuk menyimpan data sensor.
Memori FIFO yang membantu mengurangi konsumsi daya.
Interupsi yang dapat diprogram pengguna.
Sensor suhu keluaran digital.
Uji mandiri untuk giroskop dan akselerometer.
LDO dan Bias.
Pompa Pengisian.
Status mendaftar.

Diagram Sirkuit

Giroskop yang ada di MPU6050 dapat mendeteksi rotasi pada tiga sumbu X, Y, Z. Efek Coriolis menyebabkan getaran saat giros diputar di sekitar sumbu mana pun. Getaran ini ditangkap oleh kapasitor. Sinyal yang dihasilkan kemudian diperkuat, didemodulasi, dan disaring untuk menghasilkan tegangan yang sebanding dengan kecepatan sudut. Tegangan ini kemudian didigitalisasi menggunakan ADC.

DMP yang ada pada MPU6050 membongkar komputasi algoritme penginderaan gerak dari prosesor host. DMP memperoleh data dari semua sensor dan menyimpan nilai yang dihitung dalam register datanya atau di FIFO. FIFO dapat diakses melalui antarmuka serial. Menggunakan pin AD0 lebih dari satu modul MPU6050 dapat dihubungkan dengan mikroprosesor. MPU6050 dapat digunakan dengan mudah dengan Arduino , karena MPU6050 memiliki perpustakaan yang terdokumentasi dengan baik.

Saat digunakan dalam aplikasi, jalur I2C MPU6050 ditarik tinggi menggunakan resistor 4.7kΩ dan pin interupsi ditarik ke bawah menggunakan resistor 4.7kΩ. Ketika data tersedia di FIFO, pin interupsi menjadi tinggi. Sekarang mikrokontroler dapat membaca data menggunakan Komunikasi I2C bis. Data yang disediakan oleh perpustakaan berisi nilai data berikut- Komponen kuarter, sudut Euler, Yaw, Pitch, Roll, Akselerasi dunia nyata, Akselerasi bingkai dunia, dan Teapot menemukan nilai-nilai indra.

Diagram Pin

Pin-Diagram-of-MPU-6050

MPU6050 tersedia sebagai paket kecil 4 × 4 × 0,9 mm. Struktur MEMS ditutup rapat dan diikat pada tingkat wafer. MPU6050 tersedia sebagai paket QFN 24-pin. Deskripsi pin dari modul ini diberikan di bawah-

Pin-1- CLKIN- adalah input jam referensi eksternal opsional. Pin ini terhubung ke ground saat tidak digunakan.
Pin-2, Pin-3, Pin-4, Pin-5 adalah pin NC. Pin ini tidak terhubung secara internal.
Pin-6, AUX_DA, adalah pin data serial master I2C. Pin ini digunakan untuk menghubungkan sensor eksternal.
Pin-7, AUX_CL, adalah jam serial master I2C. Pin ini digunakan untuk menghubungkan sensor eksternal.
Pin-8, VLOGIC, adalah pin tegangan suplai I / O digital.
Pin-9, AD0, adalah pin LSB alamat slave I2C.
Pin-10, REGOUT, adalah koneksi kapasitor filter regulator.
Pin-11, FSYNC, adalah input digital sinkronisasi bingkai. Pin ini terhubung ke ground saat tidak digunakan.
Pin-12, INT, adalah pin keluaran digital interupsi.
Pin-13, VDD, adalah pin tegangan catu daya.
Pin-14, Pin-15, Pin-16, Pin-17 adalah pin NC. Pin ini tidak terhubung secara internal.
Pin-18, GND, adalah arde catu daya.
Pin-19 dan Pin-21 adalah pin RESV. Pin ini sudah dipesan.
Pin-20, CPOUT, adalah koneksi kapasitor pompa pengisian daya.
Pin-22, adalah RESV, pin yang dipesan.
Pin-23, SCL, adalah jam serial I2C.
Pin-24, SDA, adalah pin data serial I2C.

Spesifikasi MPU6050

MPU6050 adalah alat pelacak gerak 6-sumbu terintegrasi pertama di dunia. Beberapa spesifikasi modul ini diberikan di bawah ini-

MPU6050 memiliki giroskop 3 sumbu, Akselerometer 3 sumbu, dan prosesor gerak digital yang terintegrasi pada satu chip.
Ia bekerja pada catu daya 3V-5V.
MPU6050 menggunakan protokol I2C untuk komunikasi dan transfer data.
Modul ini memiliki ADC 16-bit built-in yang memberikan akurasi tinggi.
MPU6050 dapat dihubungkan dengan perangkat IIC lain seperti Magnetometer.
MPU6050 juga memiliki sensor suhu internal.
Bus sensor I2C membantunya mengumpulkan data langsung dari kompas 3-sumbu eksternal, yang digunakannya untuk memberikan output MotionFusion 9-sumbu lengkap.
Untuk pabrikan, MPU6050 menghilangkan kebutuhan untuk seleksi, kualifikasi, dan integrasi tingkat sistem dari perangkat diskrit.
Menggunakan port I2C-nya, sensor non-inersia seperti sensor tekanan dapat dihubungkan.
MPU6050 terdiri dari tiga ADC 16-bit untuk mendigitalkan 0utput giroskop dan tiga ADC 16-bit untuk mendigitalkan keluaran akselerometer.
Rentang giroskop yang dapat diprogram pengguna dan rentang akselerometer yang dapat diprogram pengguna hadir untuk pelacakan presisi gerakan cepat dan lambat.
Ada buffer FIFO 1024 byte on-chip yang membantu menurunkan konsumsi daya modul.
Kebutuhan untuk pengumpulan output sensor yang sering diminimalkan dengan bantuan DMP on-chip.
MPU6050 juga memiliki osilator on-chip dengan variasi ± 1%.
MPU6050 memiliki filter low-pass untuk giroskop, akselerometer, dan sensor suhu.
Pin referensi VLOGIC digunakan untuk mengatur level logika dari antarmuka I2C.
Rentang giroskop yang dapat diprogram pengguna pada MPU6050 adalah ± 250, ± 500, ± 1000, dan ± 2000 ° / detik.
Sinkronisasi gambar, video, dan GPS didukung oleh pin sinkronisasi eksternal giroskop.
Giroskop ini telah meningkatkan performa noise frekuensi rendah.
Giroskop membutuhkan arus 3.6mA untuk beroperasi.
Filter low pass giroskop dapat diprogram secara digital.
Akselerometer yang ada pada MPU6050 beroperasi pada arus 500μA.
Rentang skala penuh yang dapat diprogram dari akselerometer ini adalah ± 2g, ± 4g, ± 8g, dan 16g.
Akselerometer juga dapat mendeteksi orientasi, deteksi ketukan.
Ada interupsi yang dapat diprogram pengguna untuk akselerometer.
Antara sumbu akselerometer dan giroskop terdapat sensitivitas sumbu silang minimal.
Untuk berkomunikasi dengan semua register, mode cepat 400kHz I2C digunakan.
DMP hadir pada MPU6050 mendukung pemrosesan gerakan 3D dan algoritma pengenalan gerakan.
Pembacaan burst disediakan untuk prosesor sistem. Setelah membaca data dari FIFO, prosesor sistem masuk ke mode tidur daya rendah sementara MPU mengumpulkan lebih banyak data.
Fitur seperti pengenalan gerakan, panning, zooming, scrolling, deteksi tap, dan deteksi shack didukung oleh interupsi yang dapat diprogram.
MPU6050 juga memiliki input clock eksternal opsional 32,768kHz atau 19,2Mhz.

Aplikasi MPU6050

Beberapa aplikasi dari modul ini diberikan di bawah ini-

Modul ini digunakan dalam teknologi Blurfree untuk video atau stabilisasi gambar diam.
Untuk mengenali gerakan di udara, modul ini digunakan.
Dalam sistem keamanan dan otentikasi, MPU6050 digunakan untuk pengenalan gerakan.
Untuk kontrol aplikasi UI 'no-touch' dan navigasi, MPU6050 digunakan.
Dalam teknologi perintah gerak untuk pintasan isyarat, modul ini digunakan.
Modul ini juga menemukan aplikasi dalam permainan yang mendukung gerakan dan kerangka kerja aplikasi.
Di InstantGesture -IG, MPU6050 digunakan untuk pengenalan gerakan.
Karena ukurannya yang kecil, modul ini digunakan pada handset dan peralatan gaming portabel.
Pengontrol game berbasis gerakan juga memiliki modul ini.
Pengontrol jarak jauh 3D, mouse 3D juga menggunakan modul ini.
Pakaian yang digunakan untuk kesehatan, kebugaran, dan olahraga juga mengandungMPU6050.
Modul ini juga dapat ditemukan di banyak mainan.
Untuk pengukuran IMU, MPU6050 digunakan.
Di drone dan quadcopter, MPU6050 digunakan untuk kontrol posisi.
Modul ini juga telah menemukan aplikasi dalam robot penyeimbang diri.
MPU6050 sangat disukai untuk kontrol lengan robotik.
Robot humanoid juga menggunakan modul ini untuk kemiringan, rotasi, deteksi orientasi.
Di smartphone, modul ini digunakan untuk aplikasi seperti augmented reality, game, kontrol perintah gerakan, pengambilan foto panorama, dan tampilan.
Modul ini juga telah diterapkan untuk layanan berbasis lokasi.

IC Alternatif

Beberapa IC yang dapat digunakan sebagai alternatif MPU6050 adalah ADXL335, ADXL345, MPU9250, MPU6000.

Modul ini sangat disukai untuk perangkat portabel karena ukurannya yang ringkas dan sistem bertenaga baterai karena persyaratan konsumsi daya yang rendah. MPU6050 dapat mengubah ponsel genggam menjadi perangkat cerdas 3D yang kuat. Rincian lebih lanjut tentang karakteristik kelistrikan dan logika interupsi modul ini dapat ditemukan di dalamnya lembaran data . Ke mikroprosesor manakah Anda menghubungkan MPU6050?