LIS3DH三轴加速度计-实现欧拉角(俯仰角,横滚角)
1. LIS3DH管脚定义
PS:LIS3DH和mpu6050的X和Y方向是相反的, mpu6050如下图所示:
2.LIS3DH加速度计介绍
由于LIS3DH只可以得到XYZ加速度,无法获取角速度,所以LIS3DH是无法测出偏航角(yaw).
3. LIS3DH之转换欧拉角介绍
3.1偏航角(yaw)
如下图所示,偏航角是指机头在水平面上的投影与地轴之间的夹角，以机头右偏为正.范围为[-180,180]
PS:由于LIS3DH无法测出,跳过.
3.2俯仰角(pitch)
如下图所示, 俯仰角是指机头与水平面的夹角,当飞机平行时则为0,抬头时则为正,范围为[-180,180]
以45°为例,来解析LIS3DH
如下图所示:
转换为角度图为:
所以转换为角度为:
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //转换为度数3.3 横滚角(roll)
如下图所示, 横滚角指飞机两翼所在的平面与平行线之间的夹角，机体向右滚为正,范围为[-180,180].
横滚角和俯仰角类似,不过变成了X与Z轴之间比例了.
所以转换为角度为:
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //转换为度数4.初始化代码
unsigned char Lis3dh_init(void)
{
u8 val;
unsigned char data;
i2cInit();
data = 0x47;
if(i2cwrite(0x18, 0x20, 1, &data))return 1; //50HZ reg1
data = 0;
if(i2cwrite(0x18, 0x21, 1, &data))return 2; // reg2
data = 0x00;
if(i2cwrite(0x18, 0x22, 1, &data))return 3; // reg3
data = 0X00;
if(i2cwrite(0x18, 0x23, 1, &data))return 4; // +-2g reg4
data = 0x00;
if(i2cwrite(0x18, 0x24, 1, &data))return 5; // reg5
return 0;
}设置为+2g量程,并且传感器刷新率为50hz,也就是说我们延时20ms左右去读一次传感器即可.
5.运行代码
void CalcXYZ(short x,short y,short z)
{
short pitch ,roll;
u16 maxG=0;
pitch = (short)(atan2((float)(0-y),z) * 180 / 3.14159); //转换为度数
roll = (short)(atan2((float)(x),z) * 180 / 3.14159); //转换为度数
printf("x%03dmg y%03dmg z%03dmg pitch:%3d roll:%3d \r\n",x,y,z,pitch,roll);
}
int main()
{
u8 i;
u8 buf[6];
short X,Y,Z;
printf("Gsensor_init%d\r\n",Lis3dh_init());
while(1)
{
i2cread(0x18,0x27, 1,&i); //读取0x27,判断是否有数据
if((i&0x08))
{
for(i=0;i<6;i++)
i2cread(0x18,0X28+i, 1,&buf[i]);
X = buf[1]*256+ buf[0];
Y = buf[3]*256 + buf[2];
Z = buf[5]*256 + buf[4];
X=(short)((float)(X)*4/65536*1000);
Y=(short)((float)(Y)*4/65536*1000);
Z=(short)((float)(Z)*4/65536*1000);
CalcXYZ(X,Y,Z);
}
}
}6.打印截图
6.1当俯仰角pitch接近90°时
如上图可以看到,y是负的1000mg,这是因为它的y方向向下,所以计算俯仰角时,我们用的(0-y).
6.1当俯仰角pitch为0,翻滚角为45°时
如上图可以看到X值为707左右,由于物体自重力为1000,所以707/1000,刚好对应sin45°(0.707)
本文参与 腾讯云自媒体分享计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2019-04-13 ，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
评论
登录后参与评论
推荐阅读