MPU9250调试。做姿态、指南针（融合磁力计计算Yaw）

底部 附工程源码链接

--2022-10-5

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近期调了一个姿态传感器，使用了MPU9250，主要是算法库不太好找，自己写是不太可能的，欧拉角、四元素计算反正我是没看懂，也贪图快，想一步到位调出来。

硬件工程师使用了IIC接口。

1. 最早调试使用了官方提供的mpl例程，移植完后俯仰和翻滚都没有问题，主要是YAW 方向角，每次芯片重启Yaw都是0，转动芯片吧这个值也变，就是置0不大对，毕竟9250是9轴有磁力计，每次重启计算出来的YAW应该和重启前一至是正北的角度偏移才对。

2. 后来翻了下mpl文档，发现需要对磁力计8字校准，mpl才会把磁力计融合进Yaw，否者Yaw是6轴融合的结果。试了下8字校准，不知道是不是环境内磁场干扰的关系，特别难校准，校准后的确融合了磁力计，得到了理想的Yaw。不过似乎这个校准值可以被存储下来，再次启动时传给mpl继续使用。我没有实现，因为产品需要，我想找一个校准简便的方式，但是这样一来mpl库就无法使用了。

3. 开始了漫长的找库过程，主要是找能够融合磁力计的计算方法，搜遍了大小论坛，基本上就是copy的mpl库。特别是某莫，交了几百块钱，反正没翻到有价值的东西，后来听说还改版了，钱也打了水漂，这都是后话了。

4. 在git找到了救命稻草。

GitHub - kriswiner/MPU9250: Arduino sketches for MPU9250 9DoF with AHRS sensor fusion

移植了这个例程，主要还是免费的，开源就是伟大。

例程比较简洁，开始会先进行校准，陀螺仪、重力。磁力计校准没有细看，这里换了自己的校准方式。

我的磁力计的校准思路是 ：校准时进行三个轴面采样，每个轴面校准两个磁力计轴向。比如水平面采集X Y；每个平面划分成4个象限（要求高可以分为8个），判断每个象限采集足够的点之后判定为采集完成。采集过程记录点的最大值和最小值即可找到中心点。中心点值即为磁力计补偿值。

关于象限的判断，比如水平面采样，Z不使用。计算方法：atan2(X,Y)/(2*acos(-1))*360 方位角转度数，进而判断象限。校准完这些值可以做个结构体写flash，下次还用它。

最后

例程似乎有个bug，在选择坐标系时磁力计的坐标系与其他6轴不能吻合，也不符合右手定理。

当时把磁力计的Z轴反转了下，没有使用例程。计算的Yaw比较稳定，方向和手机磁力计大致相同。

使用的坐标系：

原例程磁力计是mag[1] mag[0] mag[2]。

这个库还算稳定，Yaw有小范围漂移，漂到一定范围自己修正。对比官方的mpl计算值的确差点，不过自己产品对Yaw要求不是特别高，区分东西南北绰绰有余。

在git评论区看到有同样疑问，作者还没有回复，或许是个bug。

附件：

https://download.csdn.net/download/Yangquot/86735853

代码入口mpu_9250_9axis，先初始化再进行计算。磁力计校验后存了下flash，校验时是按区域采点数做判断。

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同时自己做了一套最小系统评估板，宝上淘了几次9250发现都是翻新的，磁力计无法读取到；后面采购了些原装9250做了一套最小系统。并且基于STM32F103调试了一个简易的、可视化的磁力计校准方法。

评估板实测：

“简易式”磁力计校准：

在要求轴面转动，软件采集平面上8个区间上的点。并以“可视化”方式显示8个区间采集进度。

淘链接：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a21dvs.23580594.0.0.1d293d0dnCTcxQ&ft=t&id=735135647199

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