Después de una larga búsqueda de sensores, analizando las características y la disponibilidad de estos, se consiguieron los siguientes sensores.

Gyro

ITG-3200

Gyro de 3 ejes.

Hoja de datos

Página de SparkFun

Código de ejemplo

Este gyro tiene interfaz I2C.

Explicación de los Registros

   1 #define WHO     0x00
   2 #define SMPL    0x15
   3 #define DLPF    0x16
   4 #define INT_C   0x17
   5 #define INT_S   0x1A
   6 #define TMP_H   0x1B
   7 #define TMP_L   0x1C
   8 #define GX_H    0x1D
   9 #define GX_L    0x1E
  10 #define GY_H    0x1F
  11 #define GY_L    0x20
  12 #define GZ_H    0x21
  13 #define GZ_L    0x22
  14 #define PWR_M   0x3E
  15 

Configuración para nuestra aplicación

• WHO, 0x00, No usado
• SMPL, 0x15, Sample rate register, valor = 0
• DLPF, 0x16, DLPF-Full Scale, valor = 00011000b
  1. FS_SEL = 3 , (+-)2000 [º/s], Full scale selection for gyro sensor data

  2. DLPF_CFG = 0 , LPF = 256Hz y SampleRate = 8KHz, Digital low pass filter configuration and internal sampling rate configuration

• INT_C, 0x17, Control de Interrupción, valor = 0
• PWR_M, 0x3E, Power management, valor = 00000001b
  1. H_RESET = 0, dispositivo no reseteado
  2. SLEEP = 0, desactivar modo de bajo consumo
  3. STBY_XG = 0, gyro eje x en modo normal ( no standby )
  4. STBY_YG = 0, gyro eje y en modo normal ( no standby )
  5. STBY_ZG = 0, gyro eje z en modo normal ( no standby )
  6. CLK_SEL = 001b, clock de referencia eje x ( ver que en código de ejemplo pone 000b )

Los siguientes son de sólo lectura.

• INT_S, 0x1A, Estado de la Interrupción
• TMP_H, 0x1B, Temperatura bit alto
• TMP_L, 0x1C, Temperatura bit bajo
• GX_H, 0x1D, Gyro eje x bit alto
• GX_L, 0x1E, Gyro eje x bit bajo
• GY_H, 0x1F, Gyro eje y bit alto
• GY_L, 0x20, Gyro eje y bit bajo
• GZ_H, 0x21, Gyro eje z bit alto
• GZ_L, 0x22, Gyro eje z bit bajo

Acelerómetro

ADXL345

Acelerómetro de 3 ejes.

Hoja de dato

Página de SparkFun

ADXL202

Acelerómetro de 2 ejes.

Cálculo del ancho de banda

Donde C se expresa en uF y F en Hz.

Para un ancho de banda de 300Hz, el valor de C es de aproximadamente 16.7uF.

Cálculo del período del DCM

Elegiremos como frecuencia del DCM una frecuencia 10 veces más grande que el ancho de banda, o sea unos 3kHz. Para esta frecuencia la R es igual a 42k.

Filtros para combinar las mediciones del acelerómetro y el giroscopio

Filtro Complementario

Filtro de Kalman

Direction Cosine Matrix

Direction Cosine Matrix implementation for the CHR-6d IMU