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自作フライトシミュレーター - MPU-6050で水平儀とコンパスを実現

必要な部品と材料

使用するソフトウェア

プロジェクト概要

MPU-6050モーションセンサーを用いて、飛行機の姿勢指示器 (水平儀) とコンパスを3Dグラフィックスで表示するフライトシミュレーターを作成します。

MPU-6050とは

3軸ジャイロスコープと3軸加速度計を単一チップに統合し、オンボードのDMP (Digital Motion Processor) で6軸MotionFusionアルゴリズムを処理するIMUセンサーです。スマートフォンやウェアラブルデバイスにも採用される低消費電力・高性能デバイスです。

ハードウェア接続

接続はシンプルです。MPU-6050のVCC→3.3V (または5V対応品なら5V)、GND→GND、SCL→A5、SDA→A4 (Unoの場合)。詳細な接続図は下記を参照してください。

自作フライトシミュレーター - MPU-6050で水平儀とコンパスを実現
自作フライトシミュレーター - MPU-6050で水平儀とコンパスを実現

ソフトウェアの準備

  1. Arduino IDEに MPU6050 ライブラリと I2Cdev ライブラリをインストール (参考ページ)。
  2. 添付のArduinoスケッチを書き込み (シリアルで姿勢データを出力)。
  3. Processing IDEをインストール (Arduino IDEと非常に似たUI)。添付のProcessingスケッチを開き実行すると、3Dで水平儀とコンパスが描画されます。
自作フライトシミュレーター - MPU-6050で水平儀とコンパスを実現
自作フライトシミュレーター - MPU-6050で水平儀とコンパスを実現

Processing側では、シリアルポートから Phi (ロール)、Theta (ピッチ)、Psi (ヨー) の3軸角度を読み取り、OpenGL風の3D描画で姿勢を可視化します。

デモンストレーション

センサーを傾けると、画面上の航空機モデルがリアルタイムに追従します。質問があればコメント欄へどうぞ。

ソースコード

ArduinoスケッチとProcessingスケッチ: GitHubリポジトリ

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