piątek 23.10.2026 · tydzień 1 · Magistrale, czujniki i pierwsze lutowanie
Czujnik ruchu MPU‑6050, poziomica na wyświetlaczu
Na koniec dnia: na wyświetlaczu OLED widać kąt przechyłu w stopniach i pasek jak w poziomicy, a Ty wiesz, dlaczego dron nie ufa żyroskopowi.
Wprowadzenie 1/2
Po co to dziś
Wczoraj nauczyłeś się lutować i przylutowałeś listwę do tego czujnika; w sobotę wyświetlacz pokazał zegar, dziś zamiast zegara pokaże kąt z czujnika ruchu, tego samego układu, który siedzi w Twoim dronie i mówi mu, w którą stronę jest przechylony.
Wprowadzenie 2/2
Do czego prowadzi
Po co: kamień milowy M5 „Czujniki i napędy” (cel: Kąt przechyłu z czujnika ruchu na małym wyświetlaczu; serwo i silnik sterowane z programu; „kwiatek do podlania” (czujnik gleby zapala diodę)) wymaga, żebyś czytał czujnik ruchu i rozumiał, czemu łączy się dwa jego pomiary. W sobotę ten sam kąt będzie sterował serwem, w sobotę całą poziomicą stołową.
Teoria 1/5 · 20 minut przed częściami
W obudowie 4 × 4 mm siedzi sześć czujników.
Trzy mierzą przyspieszenie wzdłuż trzech osi, trzy mierzą prędkość obrotu wokół tych osi. Każdy to mikroskopijna sprężynka z masą wytrawiona w krzemie; przechylenie albo obrót zmienia odległość między płytkami, a układ mierzy tę zmianę jako pojemność.
Teoria 2/5 · 20 minut przed częściami
Czujnik przyspieszenia leżący nieruchomo nie pokazuje zera.
Pokazuje 1 g w dół, bo ciążenie też jest przyspieszeniem. Właśnie dzięki temu z samych trzech liczb policzysz, pod jakim kątem leży płytka: kąt to stosunek składowej bocznej do pionowej (funkcja atan2).
Teoria 3/5 · 20 minut przed częściami
Żyroskop mierzy tylko prędkość obrotu.
Żeby dostać kąt, trzeba sumować prędkość w czasie, a każdy mały błąd pomiaru też się sumuje. Po minucie nieruchoma płytka „obraca się” o kilka stopni. To się nazywa dryf i nie da się go usunąć lepszym czujnikiem.
Teoria 4/5 · 20 minut przed częściami
Dlatego dron łączy oba: żyroskop daje szybkie, gładkie zmiany, czujnik przyspieszenia poprawia go powoli, żeby nie odpływał.
Najprostsza wersja to filtr komplementarny: kąt = 0,98 × (kąt + obrót × czas) + 0,02 × kąt z przyspieszenia. Dziś zobaczysz oba składniki osobno, zanim je połączysz.
Teoria 5/5 · 20 minut przed częściami
Czujnik rozmawia tą samą magistralą dwuprzewodową co wyświetlacz, pod adresem 0x68.
Dopinasz go równolegle do tych samych dwóch przewodów; skaner z soboty pokaże dwa adresy.
Jak to działa w środku · obróć, włącz Wnętrze i Etykiety, naciskaj przyciski
Czujnik ruchu GY‑521 (MPU‑6050) w przekroju: masy na sprężynkach i drgające żyroskopy
„Przechyl”: płytka przechyla się o 30°, masa na sprężynce zjeżdża i oś X pokazuje 0,5 g. „Obróć”: żyroskop wychyla się i kąt rośnie. „Upuść”: w locie wszystkie osie idą do 0 g, bo ciążenie to przyspieszenie. „Dryf”: płytka leży, a kąt z żyroskopu odpływa o 3° w 6 s. Dokładnie te cztery zjawiska zobaczysz dziś na Serial Plotter.
Przygotowanie · 10 minut
Zbierz z magazynu i połóż na macie
Adres to pudełko, rząd i kolumna z mapki na wieczku. W bloku 3 wszystko wraca na te same miejsca.
Części (6)
Narzędzia i rzeczy użyte nietypowo (5)
Połączenia · tak ma wyglądać to, co składasz
Wyświetlacz i czujnik ruchu na jednej magistrali (UNO, 5 V)
- uno.5V → plytka.g+1 · 5V → szyna +
- uno.GND.2 → plytka.g-1 · GND → szyna −
- uno.A4 → plytka.a1 · A4 = SDA → kolumna 1
- uno.A5 → plytka.a2 · A5 = SCL → kolumna 2
- plytka.g+4 → oled.VCC · szyna + → OLED VCC
- plytka.g-4 → oled.GND · szyna − → OLED GND
- plytka.b2 → oled.SCL · kolumna 2 → OLED SCL
- plytka.b1 → oled.SDA · kolumna 1 → OLED SDA
- plytka.g+9 → mpu.VCC · szyna + → GY‑521 VCC
- plytka.g-9 → mpu.GND · szyna − → GY‑521 GND
- plytka.c2 → mpu.SCL · kolumna 2 → GY‑521 SCL
- plytka.c1 → mpu.SDA · kolumna 1 → GY‑521 SDA
UNO ma jedno gniazdo 5V i jedną parę A4/A5, a urządzenia są dwa, więc rozdzielasz je na płytce stykowej: zasilanie na szynie górnej (+ i −), SDA w kolumnie 1, SCL w kolumnie 2 (pięć pól jednej kolumny jest połączonych). Oba moduły na 5 V (GY‑521 ma własny stabilizator 3,3 V).
Krok 1 z 7
Listwa z wczoraj: kontrola przed podłączeniem
Czujnik GY‑521 ma listwę przylutowaną wczoraj na dniu nauki lutowania. Pod lupą: osiem stożków, brak mostków. Miernik w trybie brzęczyka: pisk szpilka–pierścień, cisza SDA–SCL, cisza VCC–GND. Jeśli coś piszczy między sąsiadami, plecionka i poprawka, zanim podłączysz zasilanie.
Krok 2 z 7
Skaner magistrali z dwoma układami
Do układu z soboty (OLED na UNO) dopnij MPU‑6050: VCC → 5V, GND → GND, SCL → A5, SDA → A4 (na UNO druga para gniazd SDA/SCL jest przy przycisku RESET). Upload skanera z wczoraj.
Krok 3 z 7
Biblioteka i surowe osie
Library Manager (menedżer bibliotek) → „Adafruit MPU6050” → Install (z zależnościami: Install All). File → Examples → Adafruit MPU6050 → basic_readings. Otwórz Serial Plotter (Serial Plotter).
Krok 4 z 7
Zjawisko 1: ciążenie to przyspieszenie
Obróć płytkę na bok: 9,8 przeskakuje na inną oś. Upuść czujnik z 10 cm na poduszkę, patrząc na Serial Plotter (Serial Plotter): w locie wszystkie trzy osie idą do zera.
Krok 5 z 7
Zjawisko 2: żyroskop płynie
W programie sumuj prędkość obrotu (g.gyro.x w rad/s) razy czas pętli do zmiennej kąt. Połóż płytkę nieruchomo na 2 minuty i patrz na liczbę.
Krok 6 z 7
Kąt z przyspieszenia na wyświetlaczu
kąt = atan2(a.acceleration.y, a.acceleration.z) × 57,3. Zamiast zegara z soboty wypisz kąt dużą czcionką i narysuj pasek 128 px z kreską w środku, która przesuwa się o 2 px na stopień.
Krok 7 z 7
Filtr komplementarny
Połącz: kat = 0.98*(kat + gyro*dt) + 0.02*katAcc. Porównaj trzy liczby w Serial Plotter: sam żyroskop (płynie), samo przyspieszenie (drga przy stuknięciu w stół), filtr (spokojny i nie płynie).
Blok 2 · budowa tygodnia · 1/1
Poziomica stołowa, krok 2: czujnik na XIAO
Przenieś układ z przewodów na płytkę stykową, gdzie od wczoraj siedzi XIAO z OLED: czujnik w rzędach płytki, magistrala jedną parą przewodów, zasilanie czujników z 3V3. To samo działa na dwóch napięciach: lekcja o 3,3 V kontra 5 V w praktyce.
Blok 3 · 30 minut
Dowód, notatka, porządek
film 10 s: przechylasz płytkę, pasek na wyświetlaczu idzie za Tobą, kąt w stopniach
Pięć zdań: co pokazuje czujnik przyspieszenia w spoczynku, co robi żyroskop po minucie, po co filtr, który adres ma czujnik, co było najtrudniejsze.
- 3-A1Czujnik ruchu MPU-6050 (przyspieszenie + obrót)
- 3-A1Listwa szpilek do GY-521 (luzem)
- 4-B1OLED 0,96 cala 128×64 (szpilki GND VCC SCL SDA)
- 6-*Przewód połączeniowy męsko-żeński 20 cm
- 9-A2Klon UNO z gniazdem USB-C
- 2-*Płytka stykowa 830 pól
- biurkoLampa z lupą 5 dioptrii (odebrana 19.10)
- 12-*Lutownica Reball RT-990 90 W
- 11-*Cyna 1,0 mm 16 g w tubce (Cynel, z zestawu stacji)
- 11-*Cyna 0,5 mm 100 g na szpuli (Cynel Sn60Pb40)
- 11-*Cyna 1,0 mm 250 g na szpuli (Cynel Sn60Pb40)
Dowód wyślij w rozmowie; po zapisaniu dzień dostaje punkt. Karta dnia: Warsztat → Plan → 23.10