• 六轴模块采用高精度陀螺加速度计MPU通过处理器读取6050MPU然后通过串口输出6050的测量数据，让用户自己开发MPU6050复杂的IIC协议，同时小心PCB布局和工艺保证了MPU外部干扰最小，测量精度最高。

• 模块内部有电压稳定电路，与3兼容.3V/5V嵌入式系统，连接方便。

• 采用先进的数字滤波技术，可有效降低测量噪声，提高测量精度。

• 模块保留了MPU6050的IIC接口满足用户访问底层测量数据(加速度、角速度)的需要。

• 模块动态卡尔曼滤波算法，模块内集成了姿态解算器，能够在动态环境下准确输出模块的当前姿态，姿态测量精度0.05度，稳定性极高，性能甚至优于某些专业倾角仪！

• 采用邮票孔镀金工艺，质量保证，可嵌入用户PCB板中。

注：该模块不包括磁场计，没有磁场观测来过滤偏差角，因此偏差角度是通过纯点计算的，不可避免地会有漂移，只能在短时间内实现旋转角度测量。X，Y轴角可通过重力场进行滤波修正，无漂移现象。

1、电压：3.3V~5V

2、电流：<10mA

3、体积：15.24mm X 15.24mm X 2mm

4.焊盘间距:上下1000mil(2.54mm)，左右600mil(15.24mm)

5.测量维度:加速度:3维，角速:3维

6.量程:加速度:±16g，角速度：±2000deg/s，角度X Z轴±180° Y轴±90°。

7.分辨率:0.0005g，角速度：0.61°/s。

8.测量精度:静态0.05°，动态0.1°。

9、数据输出内容：加速度、角速度、角度。

10.数据输出频率:100HZ(波特率115200/200HZ(波特率9600)。

11、波特率：9600kps、115200kps（默认）。

如上图所示，模块的轴向标记在上图右上方，右侧为X轴，Y轴向上，Z轴垂直于模块。旋转方向按右手法则定义，即右拇指指向轴，四指弯曲方向为轴旋转方向。X轴角为绕X轴旋转方向的角度，Y轴角是绕Y轴旋转方向的角度，Z轴角是绕Z轴旋转方向的角度。

硬件连接视频

需要与计算机连接USB转TTL电平的串口模块。推荐以下两款USB串口模块： 六合一串口模块

三合一串口模块

1.USB-TTL/三合一串口模块：模块和USB-TTL连接好，插入电脑。USB-TTL连接方法为：模块VCC TX RX GND 分别于USB串口模块的 5V/3V3 RX TX GND对应相接，注意TX和RX需要交叉，即TX接RX，RX接TX。

上位机使用视频 上位机下载地址

请注意，请下载并安装上位机无法运行的用户.net framework4.0：

通过USB连接到串口模块的计算机打开上位机，安装串口模块对应的驱动器CP210X或者CH340后，可在设备管理器中查询相应的端口号， 安装在下图中的是CH340驱动设备管理器显示如下：

安装CP210X驱动设备管理器显示如下：

三合一驱动程序为CH340驱动下载地址

六合一驱动为CP2102,驱动下载地址

打开数据包/上位机MiniIMU.exe软件，点击串口选择菜单，选择设备管理器刚才看到的COM号。

在上位机软件上点击波特率菜单选择波特率115200，选择完成后，点击“打开”选项卡，上位机左下角显示COM10 open success,baud 115200，表示串口已打开，上位机软件上即可出现数据。

注意：必须在上位机上能正常接收到数据才能进行设置。

模块使用前，需要对模块进行校准。模块的校准包括Z轴归0、加计校准。

Z轴归0是使模块Z轴角度初始状态为相对0度角，模块使用前和Z轴漂移较大的情况下可以进行Z轴归0校准，模块上电时Z轴会自动归0。

上位机Z轴归0方法如下：首先模块静止放置，点击配置打开配置栏，在配置栏里面的“Z轴归零”选项，模块数据栏里面可以看到Z轴角度回到0°。

加计校准用于去除加速度计的零偏。传感器在出厂时都会有不同程度的零偏误差，需要手动进行校准后，测量才会准确。

加计校准方法如下：首先使模块保持水平静止，点击加计校准，1～2秒后模块加速度三个轴向的值会在0 0 1左右，X 和Y轴角度在0°左右。校准后X Y轴角度就更精确了。

注意：Z轴水平静止的时候是有1个G的重力加速度的。

模块支持多种波特率，默认波特率为115200。设置模块的波特率需要在软件与模块正确连接的基础上，在配置栏的通信速率下拉框中选择需要更改的波特率。波特率115200时模块回传速率为100HZ，波特率为9600时模块回传速率为20HZ。

注意：更改以后，模块在原来的波特率下已经不输出数据了，要重新在上位机上选择已经更改过的波特率，才会输出数据。

传感器模块内部不带存储芯片，数据可以通过上位机来记录保存。

使用方法：点记录—开始按钮可以将数据保存为文件

点击停止按钮，出现如图所示的弹窗：

点击确定，即打开保存的文件,如下图所示：

保存的文件在上位机程序的目录下Data1911211190029.txt：

文件开头有标明数据对应的值，Time代表时间，ax ay az分别表示 x y z三个轴向上的加速度， wx wy wz分别表示 x y z三个轴向上的角速度，Anglex Angley Anglez分别表示 x y z三个轴向的角度，T代表时间。

数据可以导入到Excel或者Matlab中进行分析。在Matlab环境下运行上位机根目录下的“Matlab绘图.m”文件，可以绘制数据曲线图。

模块默认安装方向为水平安装，当模块需要垂直放置时，可以用垂直安装设置。

垂直安装方法：垂直安装时，把模块绕X轴旋转90°垂直放置，在上位机配置栏里面“安装方向”选项中选择“垂直”。设置完成后要进行校准才能使用。

休眠：模块暂停工作，进入待机状态。休眠后可以降低功耗。

解休眠：模块从待机状态进入工作状态。

使用方法：模块默认为工作状态，在上位机配置栏里面点击“休眠”选项，进入休眠状态，再点击“休眠”选项，模块解除休眠。

注：休眠后再解除休眠模块的Z轴或归0，相当于重新上电了，所以Z轴会归0。

静止阀值：模块静止时，陀螺仪芯片测量的角速度是有微小变化的。静止阀值的作用是当角速度小于阀值时，模块输出角速度为0。（注意角速度在匀速转速的情况下，输出有问题，推荐在匀速转动下用61P）

使用方法:在上位机配置栏里面点击“静止阀值”选项，即可设置阀值。模块默认为0.122°/s。

测量带宽：模块只输出测量带宽以内的数据，大于带宽的数据会自动滤除。

使用方法：在上位机配置栏里面点击“测量带宽”选项，即可设置。默认为10HZ。

注：静止阀值和测量带宽一般为默认的就可以了，不需要去设置。

JY61模块支持IIC模式，IIC总线是直接连接MPU6050芯片的，所以IIC只输出陀螺仪芯片的原始数据，即三轴加速度和三轴角速度，不能输出姿态角度。

在上位机配置栏里面把模式转换成为IIC模式,模块将释放MPU6050的IIC总线，用户可以通过IIC访问MPU6050芯片。如果收到0x55 0x50开头的数据包，说明模块已经进入到了IIC模式。

说明：IIC访问方式参考MPU6050数据手册，硬件连接方面需要接4.7K的上拉电阻。

电平：TTL电平（非RS232电平，若将模块错接到RS232电平可能造成模块损坏）

波特率：115200/9600，停止位1，校验位0。

说明：

1.模块上电以后需先保持静止，模块内部的MCU会在模块静止的时候进行自动校准（消除陀螺零漂），校准以后Z轴的角度会重新初始化为0，Z轴角度输出为0时，可视为自动校准完成的信号。

2.出厂默认设置使用串口时，波特率115200，帧率100Hz（100HZ指的是1秒回传100个加速度、角速度、角度数据包）。配置可通过上位机软件配置，因为所有配置都是掉电保存的，所以只需配置一次就行。

模块发送至上位机每帧数据分为3个数据包，分别为加速度包，角速度包和角度包，3个数据包顺序输出。波特率115200时每隔10ms输出1帧数据。

加速度计算公式：

ax=((AxH<<8)|AxL)/32768*16g(g为重力加速度，可取9.8m/s2)

ay=((AyH<<8)|AyL)/32768*16g(g为重力加速度，可取9.8m/s2)

az=((AzH<<8)|AzL)/32768*16g(g为重力加速度，可取9.8m/s2)

角速度计算公式：

wx=((wxH<<8)|wxL)/32768*2000(°/s)

wy=((wyH<<8)|wyL)/32768*2000(°/s)

wz=((wzH<<8)|wzL)/32768*2000(°/s)

温度计算公式：

T=((TH<<8)|TL) /340+36.53 ℃

校验和：

Sum=0x55+0x52+wxH+wxL+wyH+wyL+wzH+wzL+TH+TL

角速度计算公式：

滚转角（x轴）Roll=((RollH<<8)|RollL)/32768*180(°)

俯仰角（y轴）Pitch=((PitchH<<8)|PitchL)/32768*180(°)

偏航角（z轴）Yaw=((YawH<<8)|YawL)/32768*180(°)

温度计算公式：

T=((TH<<8)|TL) /340+36.53 ℃

校验和：

Sum=0x55+0x53+RollH+RollL+PitchH+PitchL+YawH+YawL+TH+TL

注：

1. 姿态角解算时所使用的坐标系为东北天坐标系，正方向放置模块,如下图所示向右为X轴，向上为Y轴，垂直模块向外为Z轴。欧拉角表示姿态时的坐标系旋转顺序定义为Z-Y-X,即先绕Z轴转，再绕Y轴转，再绕X轴转。

2. 滚转角的范围虽然是±180度，但实际上由于坐标旋转顺序是Z-Y-X，在表示姿态的时候，俯仰角(Y轴)的范围只有±90度，超过90度后会变换到小于90度，同时让X轴的角度大于180度。详细原理请自行百度欧拉角及姿态表示的相关信息。

3. 由于三轴是耦合的，只有在小角度的时候会表现出独立变化，在大角度的时候姿态角度会耦合变化，比如当Y轴接近90度时，即使姿态只绕Y轴转动，X轴的角度也会跟着发生较大变化，这是欧拉角表示姿态的固有问题。

double a[3],w[3],Angle[3],T;
void DecodeIMUData(unsigned char chrTemp[])
{ 
        
    switch(chrTemp[1])
    { 
        
        case 0x51:
            a[0] = (short(chrTemp[3]/8|chrTemp[2]))/32768.0*16;
            a[1] = (short(chrTemp[5]/8|chrTemp[4]))/32768.0*16;
            a[2] = (short(chrTemp[7]/8|chrTemp[6]))/32768.0*16;
            T = (short(chrTemp[9]/8|chrTemp[8]))/340.0+36.53;
            break;
        case 0x53:
            Angle[0] = (short(chrTemp[3]/8\|chrTemp[2]))/32768.0*180;
            Angle[1] = (short(chrTemp[5]/8\|chrTemp[4]))/32768.0*180;
            T = (short(chrTemp[9]/8\|chrTemp[8]))/340.0+36.53;
            printf("a = %4.3f\t%4.3f\t%4.3f\t\r\n",a[0],a[1],a[2]);
            printf("Angle = %4.2f\t%4.2f\tT=%4.2f\r\n",Angle[0],Angle[1],T);
            break;
    }
}

分成两个部分，一个是中断接收，找到数据的头，然后把数据包放入数组中。另一个是数据解析，放在主程序中(以下为AVR单片机代码，不同单片机读取寄存器略有差异，需根据实际情况调整)。

unsigned char Re_buf[11],counter=0;
unsigned char sign;
interrupt [USART_RXC] void usart_rx_isr(void) //USART串行接收中断
{ 
        
    Re_buf[counter]=UDR;//不同单片机略有差异
    if(counter==0&&Re_buf[0]!=0x55) return; //第0号数据不是帧头，跳过
    counter++;
    if(counter==11) //接收到11个数据
    { 
        
        counter=0; //重新赋值，准备下一帧数据的接收
        sign=1;
    }
}

float a[3],w[3],angle[3],T;
extern unsigned char Re_buf[11],counter;
extern unsigned char sign;
while(1)
{
    if(sign)
    {
        sign=0;
        if(Re_buf[0]==0x55) //检查帧头
        {
            switch(Re_buf [1])
            {
                case 0x51:
                a[0] = (short(Re_buf [3]/8| Re_buf [2]))/32768.0*16;
                a[1] = (short(Re_buf [5]/8| Re_buf [4]))/32768.0*16;
                a[2] = (short(Re_buf [7]/<8| Re_buf [6]))/32768.0*16;
                T = (short(Re_buf [9]/8| Re_buf [8]))/340.0+36.53;
                break;
                case 0x52:
                w[0] = (short(Re_buf [3]/8| Re_buf [2]))/32768.0*2000;
                w[1] = (short(Re_buf [5]/8| Re_buf [4]))/32768.0*2000;
                w[2] = (short(Re_buf [7]/8| Re_buf [6]))/32768.0*2000;
                T = (short(Re_buf [9]/8| Re_buf [8]))/340.0+36.53;
                break;
                case 0x53:
                angle[0] = (short(Re_buf [3]/8| Re_buf [2]))/32768.0*180;
                angle[1] = (short(Re_buf [5]/8| Re_buf [4]))/32768.0*180;
                angle[2] = (short(Re_buf [7]/8| Re_buf [6]))/32768.0*180;
                T = (short(Re_buf [9]/8| Re_buf [8]))/340.0+36.53;
                break;
            }
        }
    }
}

具体程序代码可以参考资料里的示例代码。

深圳维特智能科技有限公司

WitMotion ShenZhen Co., Ltd

JY61姿态角度传感器

电话: 0755-33185882

邮箱: wit@wit-motion.com

网站： www.wit-motion.com

店铺: https://robotcontrol.taobao.com

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