怎么用mpu6050调整转向角度

### 使用 MPU6050 传感器控制舵机或电机以调整转向角度

为了实现这一功能，需要引入特定的库文件，并创建相应的对象来管理传感器和控制系统。具体来说，在 Arduino 环境下开发时会涉及到 `Wire.h`、`MPU6050.h` 和 `PID_v1.h` 这些库[^1]。

#### 初始化部分

在程序启动阶段即 `setup()` 中完成硬件初始化工作：

- **MPU6050**：负责获取设备的姿态信息（如角速度、加速度），这些数据对于理解物体的空间位置至关重要。
- **PID 控制器**：用来稳定系统的响应行为，确保即使存在外部干扰也能维持预期的状态。

#include <Wire.h>
#include <MPU6050.h>
#include <PID_v1.h>

// 定义变量存储 PID 输入输出及设定点
double Setpoint = 0; // 设定点设为水平状态下的零度倾角
double Input = 0;
double Output;

// 实例化 MPU6050 类的对象 mpu 及 PID 对象 myPid
MPU6050 mpu(Wire);
PID myPid(&Input, &Output, &Setpoint, 2, 5, 1, DIRECT);

void setup() {
    Serial.begin(9600);
    
    // 初始化 IIC 总线连接到 MPU6050 并校准陀螺仪与加速计
    Wire.begin();
    mpu.initialize();
    mpu.setDLPFMode(MPU6050_DLPF_BW_42); // 设置低通滤波频率
    
    // 开启 PID 调节过程中的积分防饱和机制
    myPid.SetMode(AUTOMATIC);
}

#### 主循环逻辑

进入主循环后，持续不断地从 MPU6050 获取最新的姿态变化情况，并以此为基础更新 PID 的输入参数；随后利用 PID 计算得出的结果去改变舵机的位置或是电动机的速度，从而纠正偏差保持直立姿势。

Servo myservo; // 声明一个名为myservo的服务实例

void loop() {
    int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
    
    // 更新三轴加速度值和角速度值
    mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
    
    // 将原始数据转换成角度表示形式
    float angleX = atan(-ay / sqrt(ax * ax + az * az)) * (180.0 / PI);
    float angleY = atan(ax / sqrt(ay * ay + az * az)) * (180.0 / PI);
    
    // 把 X 方向上的倾斜角赋给 PID 的输入端口
    Input = angleX;
    
    // 执行一次完整的 PID 循环周期运算
    myPid.Compute();

    // 根据 PID 输出调整舵机的角度范围通常是在 0 到 180 度之间
    myservo.write(constrain(map(Output, -255, 255, 0, 180), 0, 180));
    
    delay(20); // 维持一定时间间隔以便平稳运行
}

上述代码片段展示了如何借助 MPU6050 提供的数据配合 PID 控制算法精确操控舵机的动作幅度，使得整个装置能够围绕某个固定点自动恢复至垂直站立的状态[^3]。