MPU6050 yaw计算

根据提供的引用内容，MPU6050的DMP输出的四元数是q30格式的，需要将其转换为浮点数进行计算。然后可以使用欧拉角计算来获取yaw角。以下是一个示例代码：

import math

# 假设四元数为q
q = 0.5  # 示例值

# 将q转换为浮点数
q_float = q / (2 ** 30)

# 计算yaw角
yaw = math.atan2(2 * (q_float[1] * q_float[2] + q_float[0] * q_float[3]), q_float[0]**2 - q_float[1]**2 - q_float[2]**2 + q_float[3]**2)

print("Yaw angle: ", yaw)

请注意，这只是一个示例代码，实际使用时需要根据具体的MPU6050库和数据格式进行相应的调整。

相关问题

mpu6050yaw修正零点漂移stm32标准库代码

以下是基于 STM32 标准库的 MPU6050 Yaw修正零点漂移代码：

#include "stm32f10x.h"

#define MPU6050_ADDRESS     0xD0
#define MPU6050_SMPLRT_DIV  0x19
#define MPU6050_CONFIG      0x1A
#define MPU6050_GYRO_CONFIG 0x1B
#define MPU6050_ACCEL_CONFIG    0x1C
#define MPU6050_WHO_AM_I    0x75
#define MPU6050_PWR_MGMT_1  0x6B
#define MPU6050_PWR_MGMT_2  0x6C
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_H    0x3B
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_L    0x3C
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_H    0x3D
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_L    0x3E
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_H    0x3F
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_L    0x40
#define MPU6050_TEMP_OUT_H  0x41
#define MPU6050_TEMP_OUT_L  0x42
#define MPU6050_GYRO_XOUT_H     0x43
#define MPU6050_GYRO_XOUT_L     0x44
#define MPU6050_GYRO_YOUT_H     0x45
#define MPU6050_GYRO_YOUT_L     0x46
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_H     0x47
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_L     0x48

#define MPU6050_GYRO_LSB_SENSITIVITY 131.0f

void MPU6050_Init(void);
void MPU6050_Write(uint8_t addr, uint8_t data);
void MPU6050_Read(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint16_t len);
float MPU6050_GetYaw(void);

int main(void)
{
    float yaw = 0.0f;

    MPU6050_Init();

    while (1)
    {
        yaw = MPU6050_GetYaw();

        // do something with yaw value

        // delay for some time
        for (int i = 0; i < 1000000; i++);
    }
}

void MPU6050_Init(void)
{
    // reset MPU6050
    MPU6050_Write(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x80);

    // delay to let the MPU6050 reset
    for (int i = 0; i < 1000000; i++);

    // set clock source to PLL with X-axis gyroscope reference
    MPU6050_Write(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);

    // set gyroscope full scale range to +/- 250 degrees/sec
    MPU6050_Write(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x00);

    // set accelerometer full scale range to +/- 2g
    MPU6050_Write(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x00);

    // set sample rate divider to 0 (500Hz sample rate)
    MPU6050_Write(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x00);
}

void MPU6050_Write(uint8_t addr, uint8_t data)
{
    I2C_StartTransmission(MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
    I2C_WriteData(addr);
    I2C_WriteData(data);
    I2C_StopTransmission();
}

void MPU6050_Read(uint8_t addr, uint8_t *buf, uint16_t len)
{
    I2C_StartTransmission(MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);
    I2C_WriteData(addr);
    I2C_StopTransmission();

    I2C_StartTransmission(MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);

    for (uint16_t i = 0; i < len; i++)
    {
        buf[i] = I2C_ReadData(len - i - 1);

        if (i == len - 1)
        {
            I2C_AcknowledgeConfig(I2C_NACK);
        }
    }

    I2C_StopTransmission();
}

float MPU6050_GetYaw(void)
{
    uint8_t buf[6] = {0};
    int16_t gyro_x = 0, gyro_y = 0, gyro_z = 0;
    float yaw = 0.0f;

    MPU6050_Read(MPU6050_GYRO_XOUT_H, buf, 6);

    gyro_x = ((int16_t)buf[0] << 8) | buf[1];
    gyro_y = ((int16_t)buf[2] << 8) | buf[3];
    gyro_z = ((int16_t)buf[4] << 8) | buf[5];

    // Yaw calculation
    yaw = (float)gyro_z / MPU6050_GYRO_LSB_SENSITIVITY;

    // Yaw zero drift correction
    static float yaw_offset = 0.0f;
    static uint32_t yaw_offset_cnt = 0;

    if (yaw_offset_cnt < 1000)
    {
        yaw_offset += yaw;
        yaw_offset_cnt++;
    }
    else
    {
        yaw_offset /= 1000.0f;

        yaw -= yaw_offset;
    }

    return yaw;
}

在代码中，通过使用 MPU6050 陀螺仪，获取当前的 Yaw 值，并对零点漂移进行修正。Yaw 值的计算公式为：

$$Yaw = \frac{gyro_z}{131.0}$$

其中 131.0 是 MPU6050 的陀螺仪 LSB 灵敏度值。Yaw 零点漂移的修正是通过使用一个静态变量 yaw_offset 和一个计数器 yaw_offset_cnt，将前1000次获取到的 Yaw 值的平均值作为零点漂移的修正量。然后，每次获取到 Yaw 值时，都减去这个修正量。这样可以让 Yaw 值趋近于真实值，从而提高程序的精度。

mpu6050计算倾斜角度

要计算MPU6050的倾斜角度，你可以使用陀螺仪和加速度计的数据。下面是一个简单的示例代码，使用Arduino来读取MPU6050的数据并计算倾斜角度：

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

MPU6050 mpu;

void setup() {
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  
  // 设置MPU6050的采样率和陀螺仪的量程
  mpu.setFullScaleGyroRange(MPU6050_GYRO_FS_2000);
  mpu.setDLPFMode(MPU6050_DLPF_BW_20);
}

void loop() {
  // 读取加速度计和陀螺仪的原始数据
  int16_t accelerometerX = mpu.getAccelerationX();
  int16_t accelerometerY = mpu.getAccelerationY();
  int16_t accelerometerZ = mpu.getAccelerationZ();
  int16_t gyroX = mpu.getRotationX();
  int16_t gyroY = mpu.getRotationY();
  int16_t gyroZ = mpu.getRotationZ();
  
  // 将原始数据转换为重力加速度和角速度
  float accX = (float)accelerometerX / 16384.0;
  float accY = (float)accelerometerY / 16384.0;
  float accZ = (float)accelerometerZ / 16384.0;
  float gyroX = (float)gyroX / 131.0;
  float gyroY = (float)gyroY / 131.0;
  float gyroZ = (float)gyroZ / 131.0;
  
  // 计算倾斜角度
  float roll = atan2(accY, accZ) * 180.0 / PI;
  float pitch = atan(-accX / sqrt(accY * accY + accZ * accZ)) * 180.0 / PI;
  float yaw = atan2(gyroX, sqrt(gyroY * gyroY + gyroZ * gyroZ)) * 180.0 / PI;
  
  // 打印倾斜角度
  Serial.print("Roll: ");
  Serial.print(roll);
  Serial.print(" degrees, Pitch: ");
  Serial.print(pitch);
  Serial.print(" degrees, Yaw: ");
  Serial.print(yaw);
  Serial.println(" degrees");
  
  delay(100);
}

这段代码使用了MPU6050库来与MPU6050通信，并读取加速度计和陀螺仪的原始数据。然后，通过一些数学计算，将原始数据转换为倾斜角度。最后，使用串口打印出倾斜角度。你可以根据自己的需求进行进一步的处理和调整。