IMU + 아두이노에서 데이터 처리하기 python

https://youtu.be/fIlklRIuXoY

 

1.아두이노 ide 설치 

2. 보드메니져에서 내가 사용할 보드 설치

3. UNO 또는 레오나르도를 랩탑에 연결
- 현재 아두이노 보드를 선택
- 도구]->[보드]→[아두이노 AVR 보드]→<사용 중인 보드>

- 보드가 연결된 포트를 선택
- 도구]→[포트]→<포트 이름>

- 포트 이름은 "COM3"과 같다. 포트 번호는 다음과 같은 경우 변경됨
다른 보드를 사용하거나 다른 USB 포트를 사용했을 때 번호가 변경

- 포트 번호는 예측할 수 없지만 일반적으로는 문제가 없다.
메뉴에 포트 이름이 하나만 표시되기 때문.

 

Test

– [File]->[Examples]->[01.Basics]->[Blink]

 

IMU 센서 활용할 거다. 선 연결

실행 위해 라이브러리 설치

LSM9DS1

 

예제파일 실행

– [File]→[Examples]→[Arduino_ LSM9DS1]→[SimpleAccelerometer]

 

Build and Upload the program.

->

시리얼 플루터 보기
– [Tools]→[Serial Plotter]

– Set the baud rate to 9600.

 

움직임의 경향성을 읽으려면 어떻게 해야할까.

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https://blog.naver.com/PostView.naver?blogId=102mania&logNo=222214989200&parentCategoryNo=&categoryNo=69&viewDate=&isShowPopularPosts=true&from=search 

IMU 센서 사용법

위의 튜토리얼을 따라해보자

LSM9DS1 난 이 imu 인데

보통 mpu 9250 많이쓴다

자이로 센서는 ±250, 500, 1000, 2000 DPS(Degree per second) 해상도를 가진다. DPS는 초당 회전각으로 각속도이다. 각속도이므로, 가만이 두면 이 값은 0에 수렴한다.

[출처] IMU 센서 사용법|작성자 102MANIA

가속도 센서의 단위는 g이다. 가속도센서는 z축 방향으로 중력 가속도를 감지할 수 있다. 가속도 해상도는 ±2, 4, 8, 16g 이다. 센서를 흔들리지 않게 고정해 놓으면 x, y 값은 0에 근접하나 z축은 18,000 정도 값을 유지한다. 해상도 기본값이 ±2이므로, 값이 18,000이면 1g를 의미하는 것이다.

[출처] IMU 센서 사용법|작성자 102MANIA

 

 

https://github.com/curiores/ArduinoTutorials

GitHub - curiores/ArduinoTutorials

아두이노

// Libraries
#include <Servo.h>
#include <VL53L1X.h>
#include <Wire.h>
#include <HCSR04.h> // Include the HCSR04 header

// Define pins
#define PAN_SERVO 6
#define TILT_SERVO 5
#define TRIG 3
#define ECHO 2

// Globals
int panLim[] = {0,180};
int tiltLim[] = {0,90};

int pan = panLim[0];
int tilt = tiltLim[0];

int panIncrement = 1;
int tiltIncrement = 1;

Servo panServo;
Servo tiltServo;
VL53L1X tofSensor;
UltraSonicDistanceSensor ultrasonicSensor(TRIG, ECHO);

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  Wire.setClock(400000); // use 400 kHz I2C

  panServo.attach(PAN_SERVO); 
  tiltServo.attach(TILT_SERVO); 
  panServo.write(pan);
  tiltServo.write(tilt);
  delay(1000);

  tofSensor.setTimeout(500);
  if (!tofSensor.init())
  {
    Serial.println("Failed to detect and initialize sensor!");
  }
  tofSensor.setDistanceMode(VL53L1X::Long);
  tofSensor.setMeasurementTimingBudget(50000);
  tofSensor.startContinuous(50);

  // Write header
  Serial.print("Time(s), ");
  Serial.print("Pan(degree), ");
  Serial.print("Tilt(degree), ");
  Serial.print("Ultrasonic(mm), ");
  Serial.print("ToF(mm)");
  Serial.println();

}

void loop() {
  
  // Move to new position
  pan = pan + panIncrement;
  panServo.write(pan);  
  if(pan > panLim[1] || pan < panLim[0]){
    panIncrement = -panIncrement;
    tilt = tilt + tiltIncrement;
    tiltServo.write(tilt); 
    if(tilt < tiltLim[0] || tilt > tiltLim[1] ){
      tiltIncrement = -tiltIncrement;
    }
  }
  delay(200); // give a little time to move

  // Current time
  float t = ((float) millis())/1000.0;

  // Ultrasonic
  float usDist = ultrasonicSensor.measureDistanceCm()*10.0; 

  // TOF
  tofSensor.read();
  float tofDist = tofSensor.ranging_data.range_mm;

  // Print result
  Serial.print(t);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(pan);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(tilt);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(usDist);
  Serial.print(" ");
  Serial.print(tofDist);
  Serial.print(" ");
  Serial.println();

}

파이썬

from serial.tools import list_ports
import serial
import time
import csv

# Identify the correct port
ports = list_ports.comports()
for port in ports: print(port)

# Create CSV file
f = open("data.csv","w",newline='')
f.truncate()

# Open the serial com
serialCom = serial.Serial('COM3',115200)

# Toggle DTR to reset the Arduino
serialCom.setDTR(False)
time.sleep(1)
serialCom.flushInput()
serialCom.setDTR(True)

# How many data points to record
kmax = 180*90

# Loop through and collect data as it is available
for k in range(kmax):
    try:
        # Read the line
        s_bytes = serialCom.readline()
        decoded_bytes = s_bytes.decode("utf-8").strip('\r\n')
        # print(decoded_bytes)

        # Parse the line
        if k == 0:
            values = decoded_bytes.split(",")
        else:
            values = [float(x) for x in decoded_bytes.split()]
        print(values)

        # Write to CSV
        writer = csv.writer(f,delimiter=",")
        writer.writerow(values)

    except:
        print("Error encountered, line was not recorded.")

f.close()

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LSM9DS1  이거 쓰는법..

(python환경)

https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_LSM9DS1