概述

LSM6DS3TR-C是單芯片“3軸陀螺儀 + 3軸加速度計(jì)”的慣性 測(cè)量單元(IMU)， 五種種可選滿量程的陀螺儀(125/250/500/1000/2000 dps)和加速度計(jì)(2/4/8/16 g)。

上述工程中選擇的加速度和陀螺儀對(duì)應(yīng)的量程為2g和2000dps，對(duì)應(yīng)的靈敏度如下所示，分別為0.061mg/LSB和70mdps/LSB。

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視頻教學(xué)

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樣品申請(qǐng)

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完整代碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/87921267

參考坐標(biāo)系

測(cè)量加速度

LSM6DS3TR-C有一個(gè)片上加速度計(jì)，可以在 ±2g、±4g、±8g 和 ±16g 四個(gè)可編程滿量程范圍內(nèi)測(cè)量加速度。

測(cè)量角速度

MPU6050 有一個(gè)片上陀螺儀，可以在 ±125°/s ±250°/s、±500°/s、±1000°/s 和 ±2000°/s 的四個(gè)可編程滿量程范圍內(nèi)測(cè)量角度旋轉(zhuǎn)。?

加速度計(jì)工作方式

假設(shè)立方體在外太空，那里的一切都是失重的，球會(huì)簡(jiǎn)單地漂浮在立方體的中心。?

現(xiàn)在，假設(shè)每面墻代表一個(gè)特定的軸。 如果我們突然以 1g 的加速度向左移動(dòng)盒子（單個(gè) G 力 1g 相當(dāng)于重力加速度 9.8 m/s 2），球無(wú)疑會(huì)撞到墻壁 X。如果我們測(cè)量球?qū)Ρ谑┘拥牧，我們可以得到沿X軸的輸出值為1g。?

?讓我們看看當(dāng)我們把那個(gè)立方體放在地球上時(shí)會(huì)發(fā)生什么。球?qū)⒑?jiǎn)單地落在墻 Z 上，施加 1g 的力，如下圖所示：?

在這種情況下，盒子沒(méi)有移動(dòng)，但我們?nèi)匀辉?Z 軸上得到 1g 的讀數(shù)。這是因?yàn)橹亓Γ▽?shí)際上是加速度的一種形式）以 1g 的力向下拉球。?

雖然此模型并不完全代表真實(shí)世界的加速度計(jì)傳感器是如何構(gòu)建的，但它通常有助于理解為什么加速度計(jì)的輸出信號(hào)通常以 ±g 為單位指定，或者為什么加速度計(jì)在靜止時(shí)在 z 軸上讀數(shù)為 1g，或者您可以在不同方向上獲得什么樣的加速度計(jì)讀數(shù)。

上位機(jī)通訊

這里使用的是匿名助手的上位機(jī)?

https://gitee.com/anotc/AnoAssistant?

有專門(mén)的通訊協(xié)議?

?串口通訊協(xié)議格式如下所示，需要注意傳輸為小端模式傳輸。?

對(duì)應(yīng)的源地址和目標(biāo)地址分別為0xFD和0xFE。

?我們只需要上報(bào)加速度和陀螺儀數(shù)據(jù)，所以功能碼為0x01，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為0x0D，需要主要為小端模式傳輸。?

加速度演示

實(shí)測(cè)移動(dòng)模塊分別為X、Y、Z軸向下，可以看見(jiàn)數(shù)值基本上為1000mg。?

陀螺儀工作方式

加速度計(jì)測(cè)量線性加速度，而陀螺儀測(cè)量角旋轉(zhuǎn)。為此，他們測(cè)量了科里奧利效應(yīng)產(chǎn)生的力。

陀螺儀是一種運(yùn)動(dòng)傳感器，能夠感測(cè)物體在一軸或多軸上的旋轉(zhuǎn)角速度。它能夠精確地感測(cè)自由空間中復(fù)雜的移動(dòng)動(dòng)作，因此成為追蹤物體移動(dòng)方位和旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的必要設(shè)備。與加速計(jì)和電子羅盤(pán)不同，陀螺儀不需要依賴外部力量（如重力或磁場(chǎng)），可以自主地發(fā)揮其功能。

因此，從理論上講，只使用陀螺儀就可以完成姿態(tài)導(dǎo)航的任務(wù)。?

陀螺儀的每個(gè)通道檢測(cè)一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)。也就是說(shuō)陀螺儀通過(guò)測(cè)量自身的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，判斷出設(shè)備當(dāng)前運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是向前、向后、向上、向下、向左還是向右呢，是加速（角速度）還是減速（角速度）呢，都可以實(shí)現(xiàn)，但是要判斷出設(shè)備的方位（東西南北），陀螺儀就沒(méi)有辦法。?

MEMS陀螺儀主要利用科里奧利力（旋轉(zhuǎn)物體在有徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的切向力）原理，公開(kāi)的微機(jī)械陀螺儀均采用振動(dòng)物體傳感角速度的概念，利用振動(dòng)來(lái)誘導(dǎo)和探測(cè)科里奧利力。

MEMS陀螺儀的核心是一個(gè)微加工機(jī)械單元，在設(shè)計(jì)上按照一個(gè)音叉機(jī)制共振運(yùn)動(dòng)，通過(guò)科里奧利力原理把角速率轉(zhuǎn)換成一個(gè)特定感測(cè)結(jié)構(gòu)的位移。?

兩個(gè)相同的質(zhì)量塊以方向相反的做水平震蕩。當(dāng)外部施加一個(gè)角速率，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)科氏力，力的方向垂直于質(zhì)量運(yùn)動(dòng)方向，如垂直方向箭頭所示。產(chǎn)生的科氏力使感測(cè)質(zhì)量發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比，科氏力引起的電容變化即可計(jì)算出角速率大小。 科里奧利效應(yīng)指出，當(dāng)質(zhì)量 (m) 以速度 (v) 沿特定方向移動(dòng)并施加外部角速率 (Ω)（紅色箭頭）時(shí)，科里奧利效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)力（黃色箭頭），導(dǎo)致質(zhì)量垂直移動(dòng)。該位移的值與應(yīng)用的角速率直接相關(guān)。?

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