牛人用MPU6050做的串口输出模块，硬件卡尔曼滤波，直接输出角度

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 15:55:18

本帖最后由 zhaowenwin 于 2013-9-4 09:02 编辑

前几天无聊逛TB时看到有位大牛做的MPU6050模块，号称内部集成了数字滤波和姿态结算技术，网上大部分MPU6050模块都是I2C接口的，而这家做成了串口，接口倒是方便许多，还有完整的上位机程序。

于是手贱地搞了一个，今天测试发现效果确实不错，尤其是俯仰角和滚转角的输出相当稳定，跟随也快，运算速度居然能达到100Hz。

非常好奇人家的姿态滤波是怎么做的，我试过用重力的分量算俯仰角和姿态角，但直接计算的精度很差，静态的稳定性都只能到0.1度，特别是在运动的时候，姿态误差更大，而买的那个模块却很稳定，动态解算的精度也很高。

有没有哪位高手能透露一下怎么做姿态解算呢？我目测人家的模块应该也是MPU6050+CPU的结构，咋搞的呢，求指导~

感谢大家的关注，很多网友都质疑淘宝卖家的产品不是用滤波算法做的，而是利用的MPU6050内部的MDP处理的。32楼有个调查，大家都来发表一下意见，质疑的声音多了，不信淘宝卖家看不见，打击虚假宣传，让卖家拿出使用了动态滤波技术证据来！强烈要求开源算法。我先去发言了，路过的朋友，发表一下意见啊~

TB的地址就不发了，避免广告嫌疑，有感兴趣的朋友们可以在TB搜索"串口MPU6050"，就能找到。
附几张模块的图：

pz_cloud · 发表于 2013-8-26 22:54:23

弘毅发表于 2013-8-26 20:27
才看到这么好的帖子。。。。强烈加精

第一次发帖就被精啦~~好开心，我会继续努力的！！

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 16:01:49

没人回复？自己顶起！

弘毅 · 发表于 2013-8-26 16:36:04

{:soso_e103:}也想知道算法。。。

弘毅 · 发表于 2013-8-26 16:39:02

貌似是一个STM8做的

pz_cloud · 发表于 2013-8-26 16:42:45

店主写的输出参数，频率是100hz，由此应该是用芯片自带dmp输出数据了，dmp有几档默认是100hz，最高输出200hz，这个是芯片硬件实现的算法，所以很稳定吧

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 16:56:47

弘毅发表于 2013-8-26 16:39
貌似是一个STM8做的

不会吧，STM8是8位的单片机，能做姿态解算和滤波吗？那个计算量好像比较大

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 16:59:14

pz_cloud 发表于 2013-8-26 16:42
店主写的输出参数，频率是100hz，由此应该是用芯片自带dmp输出数据了，dmp有几档默认是100hz，最高输出200h ...

目前的MPU6050的DMP国内还没用人能用起来吧，那个好像比较复杂，感觉应该是滤波算法发挥了作用

cshp138 · 发表于 2013-8-26 17:17:49

刚搜了一下TB，LZ就是淘宝的卖家，看名字就知道

。这个明显就是用MPU6050内置的DMP处理器，MCU是8位机只做一些初始化的工作和串口通信，DMP网上很多资料，自己移植一下就行了，什么动态卡尔曼算法都是吹的。原本你正常卖个产品打个广告，我也不想捅破你，但是你加了一些不实的信息进去，误导用户，我就要鄙视你，最讨厌忽悠客户的奸商

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 17:28:10

cshp138 发表于 2013-8-26 17:17
刚搜了一下TB，LZ就是淘宝的卖家，看名字就知道。这个明显就是用MPU6050内置的DMP处理器，MCU是8位机只做 ...

哎，无奈爹妈给我取了个大众名字，不解释了。。。DMP不加滤波是不可能得到稳定的输出数据的，没有滤波姿态就会随着时间漂移，有累计误差，不会一直得到稳定的输出，我用原始数据累加积分试过，精度达不到模块自身输出地那个精度的。俯仰角和滚转角不修正的话，误差会越来越大。短时间还可以，长时间根本没法用。

cshp138 · 发表于 2013-8-26 17:52:23

zhaowenwin 发表于 2013-8-26 17:28
哎，无奈爹妈给我取了个大众名字，不解释了。。。DMP不加滤波是不可能得到稳定的输出数据的，没有滤波姿态 ...

DMP融合数据处理可以得出与比较专业的滤波算法差不多的结果，我自己也用过DMP，用几个小时效果都不错，DMP有自修正的处理，除了偏航角只能对陀螺仪Z轴做积分，如果没有地磁做修正，会有漂移，其它角度，加速度，角速度得出来的数据都很稳定。从你IC外围元件就知道是STM8S103F，flash最多8K，RAM1K，根本没有多余空间做复杂的处理，简单的处理又不会有多大的作用。居然还在装模作样。

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 19:18:17

cshp138 发表于 2013-8-26 17:52
DMP融合数据处理可以得出与比较专业的滤波算法差不多的结果，我自己也用过DMP，用几个小时效果都不错，DM ...

看来10#是硬件方面的专家了，能通过外形猜出芯片的型号，不过我和卖家沟通过，他说没用过DMP，姿态解算确实是卡尔曼滤波算法搞出来的，因为高效率的滤波能够保证动态效果下的姿态解算精度，当然在静态条件下，可能两者没啥区别，但有加速度以后，不知道DMP的算法还能不能保证解的精度？如果您用过DMP，能不能提供一下相关的数据，或者程序，让大家学习一下？

pz_cloud · 发表于 2013-8-26 20:04:06

zhaowenwin 发表于 2013-8-26 16:59
目前的MPU6050的DMP国内还没用人能用起来吧，那个好像比较复杂，感觉应该是滤波算法发挥了作用

http://www.geek-workshop.com/thread-5688-1-1.html 我这个小车就是用dmp做的哦...

弘毅 · 发表于 2013-8-26 20:27:02

本帖最后由弘毅于 2013-8-26 20:30 编辑

pz_cloud 发表于 2013-8-26 20:04
http://www.geek-workshop.com/thread-5688-1-1.html 我这个小车就是用dmp做的哦...

才看到这么好的帖子。。。。强烈加精

zhaowenwin · 发表于 2013-8-26 21:17:39

弘毅发表于 2013-8-26 20:27
才看到这么好的帖子。。。。强烈加精

看来DMP是个好东西，有空试试看效果，不过很多人都反映不好调试，数据不稳等问题，估计搞起来不是那么容易。网上做了一下功课，发现姿态输出大致有两种方式：
一种是用卡尔曼动态滤波算法，或者简化版的滤波，这种方法用好了效果会非常好，有些参数可以根据实际应用进行调整，改进效果。
另一种是利用MPU6050内部的姿态融合器DMP，直接输出姿态角，优点是CPU参与少，但融合参数不可调整，调试困难。
不知总结是否合理，欢迎大家批评指正，说说自己的经验~

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牛人用MPU6050做的串口输出模块，硬件卡尔曼滤波，直接输出角度

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