Beschleunigungssensor MPU-6050 mit ATMega 16A auslesen

(English version) Der Beschleunigungssensor MPU-6050 ist ziemlich vielseitig, klein und billig. Er kann mit bis zu 6 V betrieben werden und liefert Beschleunigungswerte und sogar Gyroskopwerte (also Drehung in Grad pro Sekunde). So ein Sensor ist also das ideale Kernstück für einen Quadrocopter.

In diesem Post möchte ich nun auch das Auslesen mit einem ATMega zeigen, da sich der Post mit dem Raspberry PI ziemlich großer Beliebtheit erfreut (http://physudo.blogspot.de/2013/07/beschleunigungssensor-mpu-6050-mit.html). Für I2C benutze ich am ATMega diese Implementierung: http://physudo.blogspot.de/2013/07/atmega-ic-master.html.

Zuerst einmal habe ich mir zwei Funktionen gebastelt, die entweder ein Register auslesen oder in ein Register reinschreiben:

void TWIM_WriteRegister(char reg, char value)
{
    TWIM_Start(addr, TWIM_WRITE); // set device address and write mode
    TWIM_Write(reg);
    TWIM_Write(value);
    TWIM_Stop();
}

char TWIM_ReadRegister(char reg)
{
    TWIM_Start(addr, TWIM_WRITE);
    TWIM_Write(reg);
    TWIM_Stop();

    TWIM_Start(addr, TWIM_READ); // set device address and read mode
    char ret = TWIM_ReadNack();
    TWIM_Stop();
    return ret;
}

Als nächstes möchte ich die Beschleunigung bzw. die Werte des Gyrometers auslesen. Zu beachten ist, dass zuerst der Sleep Mode deaktiviert werden muss, das geschieht mit TWIM_WriteRegister(107, 0). Zum auslesen der Werte habe ich mir wieder 2 Funktionen gebaut:

double MPU6050_ReadAccel(int axis)//x = 0; y = 1; z = 2
{
  char reg = axis * 2 + 59;
  char AFS_SEL = TWIM_ReadRegister(28);
  double factor = 1<<AFS_SEL;
  factor = 16384/factor;
  int val = 0;
  double double_val = 0;
  char ret = 0;

  ret = TWIM_ReadRegister(reg);
  val = ret << 8;

  ret = TWIM_ReadRegister(reg+1);  
  val += ret;

  if (val & 1<<15)
  val -= 1<<16;

   
  double_val = val;
 
  double_val = double_val / factor;

  return double_val;
}

double MPU6050_ReadGyro(int axis)//x = 0; y = 1; z = 2
{
  char reg = axis * 2 + 67;
  char FS_SEL = TWIM_ReadRegister(27);
  double factor = 1<<FS_SEL;
  factor = 131/factor;
  int val = 0;
  double double_val = 0;
  char ret = 0;

  ret = TWIM_ReadRegister(reg);
  val = ret << 8;

  ret = TWIM_ReadRegister(reg+1);  
  val += ret;

  if (val & 1<<15)
  val -= 1<<16;

  double_val = val;

  double_val = double_val / factor;

  return double_val;
}

Die Werte sind in Grad / Sekunde für das Gyrometer und in Einheiten von g für den Beschleunigungsmesser, mehr dazu gibt es auch in der Register Map, besonders bei der Erklärung von FS_SEL und AFS_SEL: http://www.invensense.com/mems/gyro/documents/RM-MPU-6000A.pdf