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