基于STM32F103C8T6+手机APP+蓝牙设计的MPU6050姿态解算与OLED+上位机实时显示(四元数法、一阶龙格库塔法、卡尔曼滤波、一阶互补滤波、归一化、数据融合、IIC通信、匿名上位机等)

基于STM32F103C8T6+手机APP+蓝牙设计的MPU6050姿态解算与OLED+上位机实时显示(四元数法、一阶龙格库塔法、卡尔曼滤波、一阶互补滤波、归一化、数据融合、IIC通信、匿名上位机等)

程序源码工程使用有HAL库版本和标准库版本

演示视频

简介

1.原始数据获取与滤波:

角加速度卡尔曼滤波
角速度一阶互补滤波

2.初始化:

四元数系数
陀螺仪积分误差
四元数解法初始化

3.获取欧拉角过程:

提取等效旋转矩阵中的重力分量
加速度归一化
向量差乘得出的值
再做加速度积分补偿角速度的补偿值
角速度融合加速度积分补偿值
一阶龙格库塔法, 更新四元数
四元数归一化
四元数转欧拉角

4.程序源码使用有HAL库版本和标准库版本(基于STM32F103C8T6)。

5.上位机软件包括PC上位机,和手机APP。

6.原理图及PCB工程文件。

7.演示视频,设计介绍参考本文

目录

一.程序源码-HAL库版本

核心硬件与基础理论

1.1 MPU6050传感器原理

1.2 I2C通信协议

1.3 姿态表示方法

系统架构设计

2.1 硬件架构

2.2 软件架构

关键算法实现

3.1 数据预处理

3.2 四元数姿态解算

3.3 串口通信协议

关键配置参数

二.程序源码-标准库版本

系统架构与硬件设计

1.1 核心硬件选型

1.2 硬件连接拓扑

传感器驱动与数据处理

2.1 I2C驱动实现(MyI2C.c)

2.2 MPU6050初始化流程

2.3 数据采集与预处理

姿态解算算法实现

3.1 卡尔曼滤波设计(kalman.c)

3.2四元数解算流程(imu.c)

 3.3 欧拉角转换

实时任务调度设计

4.1 时间片轮询架构

4.2 定时器中断配置(TIM3)

通信协议

三.程序源码-标准库版本+蓝牙

蓝牙模块集成设计

1.1 硬件扩展方案

1.2 USART驱动实现

1.3 动态串口切换机制

蓝牙通信

2.1 数据传输格式

任务分配策略

2.2 蓝牙任务实现

关键API列表

四. 原理图与PCB

原理图介绍

PCB介绍

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转载自blog.csdn.net/m0_61712829/article/details/146453183
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