读取GY-951模块数据（Linux）

Posted 2020-11-17 嘟嘟嘟啦

参考：https://github.com/Razor-AHRS/razor-9dof-ahrs/wiki/Tutorial#sensor-calibration

链接中使用的硬件是SparkFun“9DOF Razor IMU”，本文使用的是GY-951，同样适用。

硬件连接方式：

GY-951模块 + Mini FT232RL(USB转串口模块)

 

设置软件：

从https://github.com/Razor-AHRS/razor-9dof-ahrs/tree/master 中下载并解压Razor AHRS固件。

下载安装Arduino软件，解压后进入文件夹，打开终端输入 ./install.sh

• 从下载的Razor AHRS固件包中Arduino/Razor_AHRS/Razor_AHRS.ino使用Arduino打开文件。
• 在Arduino中：
  • 看看Razor_AHRS.ino文件的顶部，它包含有关固件的有用信息。
  • 此外还有一个部分标"USER SETUP AREA"有你可以设置固件默认值的地方。
    • 你必须选择你正在使用的硬件"HARDWARE OPTIONS"！（将#define HW__VERSION_CODE 10736 前注释去掉）
  • 转到"Tools"→ "Board"并选择"Arduino Pro or Pro Mini 处理器选(3.3v, 8mhz) w/ATmega328"。
  • 转到"Tools"→ "Serial Port"并选择端口（/dev/ttyUSB0）。
  • 去"File"并击中"Upload to I/O Board"。在Arduino代码窗口底部的一小段时间之后"Done uploading"。
   
• 打开Arduino的串行监视器，将波特率设置为57600。

若上传时出现权限错误

avrdude: ser_open(): can\'t open device "/dev/ttyUSB0": Permission denied

可在终端输入
sudo usermod -a -G dialout 用户名
sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0

 

 

传感器校准

 

在校准前几分钟给芯片供电可能会很好，传感器可以预热。第一次校准传感器可能有点棘手，但我们先来看看：

 

• Arduino/Razor_AHRS/Razor_AHRS.ino使用Arduino打开并找到部分"USER SETUP AREA"/ "SENSOR CALIBRATION"。这是您稍后放置校准值的地方。

• 将GY-951连接到您的计算机，在Arduino中设置正确的串行端口并打开串行监视器。

• 如果你没有更改固件默认值，你应该看到很多这样的输出：

    #YPR=-155.73,-76.48,-129.51
  

• 通过发送字符串将固件输出模式设置为校准#oc。你现在应该看到这样的输出：

    accel x,y,z (min/max) = -5.00/-1.00  25.00/29.00  225.00/232.00
  

 

1. 校准加速度计：
   • 我们将尝试在每个轴上找到地球引力的最小和最大输出值。当您移动电路板时，请将其缓慢移动，因此您应用的电路板的加速度越小越好。我们只想要纯粹的引力！
   • 拿起电路板并用x轴垂直指向。当你这样做时，你可以看到x-maximum（第二个值）越来越大。
   • 保持电路板静止不动，然后重新发送重置测量#oc。
   • 现在小心地将板沿各个方向稍微倾斜一点，直到数值不再变大为止并写下x最大值。
   • 对另一侧（x轴向上）做同样的事情来获得x最小值：将其移到原位，发送#oc重置测量值，找到x最小值并写下来。
   • 对z轴（向上和向上）和y轴（向右和向左）做同样的事情。
     • 如果您认为通过抖动或移动电路板使测量结果变得过于混乱，您可以随时通过发送进行重置#oc。
   • 您现在应该具有所有最小值/最大值。把它们放进去Razor_AHRS.ino。 (Razor_AHRS.ino的第245行开始的代码有详细校正方法)
   • 注意：这样做时你必须非常小心！即使用手指轻轻敲击电路板也会使测量变得困难，并导致错误的校准。#oc经常使用并仔细检查您的最小/最大值）
2. 校准磁力计：

   • 这一次，可以尽可能多地摇动电路板，但是请远离有磁场的电子设备，以免干扰。

   • 我们仍然是加速计的校准模式。发送#on，将校准移动到下一个传感器，即磁力计。

   • 注意： 本节仅供参考，但您应该使用较新的“扩展磁强计校准（详细请看参考链接），因为它可以产生更好的结果！您可以跳过该步骤并继续使用陀螺仪。

   • 我们将尝试为每个轴上的地球磁场找到最小和最大输出值。这基本上像校准加速度计一样工作，除了地球的磁场没有直线下降。根据你目前星球上的哪个地方，它以一定的角度指向北半球（南半球）或北半球（北半球）。这个角度被称为倾斜度。此外，真实的地理北极可能会有微小的偏差，这就是所谓的赤纬。以下描述假定您正在校准北半球的磁力计。

   • 将电路板像x轴一样放在指南针上（记住：x轴=向前，指向连接器孔）指向北方。然后开始围绕东西轴旋转棋盘，以便它开始朝下。观察串行监视器中的x最大值（第二个值），您会注意到当您将电路板的x轴与地球的磁场对齐时。停止旋转，然后再向各个方向稍微倾斜，直到数值不再变大。

   • 为相反的方面做同样的事情来获得x最小值：第一个点向北，然后向下。

   • 对于磁强计，我们不需要在两次#oc测量之间进行重置。

   • 对z轴（上/下）和y轴（左/右）做同样的事情。

     • 注意：电路板围绕要测量的轴旋转并不重要，只是它指向正确的方向。例如，当您开始测量z轴时，x轴指向上或向下或向左或向右都无关紧要。

   • 你现在应该在串口监视器中有这样的东西：

       magn x,y,z (min/max) = -564.00/656.00  -585.00/635.00  -550.00/564.00
     

     将这些值放入Razor_AHRS.ino。

3. 校准陀螺仪：

   • 仍然将电路板放在桌子上。

   • 我们仍然是磁力计的校准模式。发送#on，这会将校准移动到下一个传感器，即陀螺仪。

   • 等待10秒钟，不要移动电路板。它将收集和平均所有三个轴上陀螺仪的噪音。

   • 你现在应该有这样的输出：

       gyro x,y,z (current/average) = -29.00/-27.98  102.00/100.51  -5.00/-5.85
     

     • 如果您认为您通过晃动或移动电路板搞乱了测量，则可以通过发送进行重置#oc。

   • 取每一对的第二个值并将其放入Razor_AHRS.ino。

 

• 完成:)

 

 

Linux C++ Interface

https://github.com/Razor-AHRS/razor-9dof-ahrs/tree/master/C%2B%2B

 

进入C++文件中

   编译测试程序：

g++ Example.cpp RazorAHRS.cpp -Wall -D_REENTRANT -lpthread -o example

执行：

./example



若出现报错：Did you set your serial port in Example.cpp?
先在Example.cpp中将串口名改为 “/dev/ttyUSB0”

再在终端输入：
sudo usermod -a -G dialout 用户名
sudo chmod a+rw /dev/ttyUSB0
（https://vps123.info/ubuntu-arduino-ide-err-open-device-permission-denied/）

参考：https://www.cnblogs.com/21207-iHome/p/7832355.html
进一步工作：该部分可以读取加速度计，陀螺仪，磁力计的数据，所以为了更形象的显示IMU姿态，可以下载rviz_imu_plugin插件（http://wiki.ros.org/rviz_imu_plugin），话题为（http://docs.ros.org/api/sensor_msgs/html/msg/Imu.html）







也可参考：http://www.corvin.cn/428.html

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