姿态传感器控制步进电机

题目说明

器件：ESP32 主控板、MPU6050 姿态传感器 1 个、步进电机 1 个、步进电机驱动器 1 个及相关器件，以上部件均可采用分立器件。

功能实现

通过 MPU6050 姿态传感器控制步进电机的转动角度。

1. 系统启动后，步进电机处于静止状态，此时步进电机的位置为中间位置；

2. 用手单击触碰传感器 T0 引脚，步进电机向左旋转 90 度后，回到中间位置后停止；

3. 再次用手单击触碰传感器 T0 引脚，步进电机向右旋转 90 度后，回到中间位置后停止；

4. 通过 MPU6050 姿态传感器的姿态角控制步进电机，自行决定采用俯仰角、偏航角、滚转角其中之一来控制步进电机的转动角度，并将所采用姿态角的当前数值输出到串口监视器；

5. 当姿态角的角度值为 0 度时，步进电机处于中间位置；

6. 当姿态角的角度值为 90 度时，步进电机处于右转 90 度位置；

7. 当姿态角的角度值为 -90 度时，步进电机处于左转 90 度位置；

8. 步进电机运动采用梯形加减速控制；

9. 程序采用 C 代码编写；

10. 未作规定处可自行处理，无明显与事实违背即可。

提交要求

1. 将程序放在一个文件夹中，压缩为 1 个“rar 或 zip”格式文件，并命名为 DJKS6_身份证号，大小 5M 以下；

2. 将程序文件通过“上传附件”按钮进行上传；

3. 程序编写过程中不得打开其它示例程序，如发现，实操成绩按照 0 分处理。

参考资料

AccelStepper 类库头文件和相关类库函数如下，供参考。

• 头文件：AccelStepper.h

• 类库对象：AccelStepper(mode, pin1, pin2, pin3, pin4)

• 成员函数：

setAcceleration(val);      //设置步进电机转动时的加速度。
setMaxSpeed(val);          //设置步进电机转动的最大允许速度。
setSpeed(val);             //设置步进电机恒定转动时的速度值。
runSpeed();                //启动步进电机以设定的速度值恒定转动
currentPosition();         //返回当前的位置值
moveTo(val);               //设置步进电机运转的目标位置
run();                     //启动步进电机按照设定的加速度和最大速度运转。
setCurrentPosition(val);   //设置当前位置为指定值
distanceToGo(val);         //返回当前位置到目标位置之间的脉冲数。

教材所使用类库 MPU6050_tockn-1.5.2 的例程如下，供参考。

#include <MPU6050_tockn.h>
#include <Wire.h>

MPU6050 mpu6050(Wire);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu6050.begin();
  mpu6050.calcGyroOffsets(true);
}

void loop() {
  mpu6050.update();
  Serial.print("angleX : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleX());
  Serial.print("\tangleY : ");
  Serial.print(mpu6050.getAngleY());
  Serial.print("\tangleZ : ");
  Serial.println(mpu6050.getAngleZ());
}