IMU Nedir ?

IMU (Inertial Measurement Unit)  
Ataletsel Ölçüm Birimi

          Bir süre önce uzun zamandır zamandır almak isteğim fakat bir türlü fırsatını bulamadığım IMU (Inerial Measuremnet Unit) sahip olmuş bulunmaktayım. Özellikle yakalamış olduğum indirim sayesinde böyle bir şey için ortalama 30$ gibi komik bir rakama dokuz  serbestlik dereceli bu çok işlevli sensör cennetini elde etmiş oldum. Bunun yanında bir de Wixel almıştım. Onunla ilgili ayrıntılı bilgiye de buradan ulaşabilirsiniz. IMU üzerinde üç adet sensör var. Bunlar yön ölçer, ivme ölçer ve pusula. Neden dokuz eksen dedim ? Çünkü yön bilgisi, ivme bilgisi ve pusula bilgileri x,y,z olmak üzere üç eksenli bir uzayda bulunuyor. Dolaysıyla elinize anlık olarak 9 farklı değer geçiyor.

    Aşağıda örnek olarak sensörlerden gelen değerler görülebilir; 

G X: 188 Y: -10 Z: -47

A X: -151 Y: 848 Z: -509 

M X: 281 Y: -442 Z: 87 

Bu üç sensör özellikle havacılık alanında pilotların can dostudur diyebilirim. Tabi ki sadece havacılık alanda değil her alanda örneğin günümüzde akıllı telefonlar da ya da oyun konsol kumandalarında bu sensörlerin ürettiği bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır. Ayrıntılı bilgi için aşağıdaki linklere bakabilirsiniz.

http://en.wikipedia.org/wiki/Accelerometer

http://en.wikipedia.org/wiki/Gyroscope

http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetometers  

Peki ben almış olduğum bu kart ile neler yapabilirim. Hızlı bir şekilde özet geçmek gerekirse ivme ölçer ve gyro ile hareketlerin yönünü ve ivmesini hesaplayabilirim. Yani hangi eksende ne kadarlık bir ivmeyle hareket var bunun bilgisini anlık olarak elde edebilirim. Ayrıca pusula ile de yönümü bulabilirim. Aslında bu üç önemli bilgi ile insansız hava aracı geliştirebilir, kendi kendine dengesini sağlayan bir robot tasarlayabilir ya da yaptığınız hareketlerin simülasyonunu bilgisayar ekranı üzerinden takip edebilirsiniz. Ve tabi çok daha fazlası.          

Sensör yalnızca mikro denetleyiciler ile kullanılmıyor aynı zamanda son zamanların modası Rasberry Pi ile de kullanılabiliyor. Bunun dışında I2C protokolünü destekleyen bütün sistemlerde kullanılabilir. Arduino için yazılmış hazır kütüphaneleri mevcut. Bu kütüphaneler işleri oldukça kolaylaştırıyor cihazdan veri okumak oldukça kolay. 

Önemli bir diğer nokta var ki bu kartın üzerinde bulunan üç sensör ile haberleşme I2C protokolü ile gerçekleştiriliyor. Dolaysıyla şu ana kadar projelerimde hiç kullandığım bir haberleşme türü kullanacağım. Açıkçası sensörü kullanmadan önce I2C haberleşme protokolünün ayrıntılarının bilinmesi gerektiği taraftarıyım. Sonuçta burasının adı hobi laboratuvarı değil :) Aslında daha öncede bahsettiğim gibi Arduino ile bu sensörün kullanımı o kadar kolay ki kart üzerindeki sensörler için yazılmış hazır kütüphaneler aracılığı ile sadece fonksiyoları çağırmak ve parametreleri girmek yeterli. O bize istediğimiz değerleri geri dönüyor bu kadar basit. Fakat mühendis olarak sahne arkasında neler dönüyor bilmekte fayda var. Bu nedenle her şeyden önce benimde daha önce hiç bir projede kullanmadım I2C protokolünün genel yapısından bahsetmek ve Arduino için yazılmış kütüphaneler de neler var göstermek istiyorum. Dolayısıyla bu başlık altındaki bir sonraki yazım bununla ilgili olacak. Bir sonraki yazıda görüşmek üzere :)

Genel Özellikler

Haberleşme Protokolü:	I²C
Çalışma voltajı en az:	2.5 V
Çalışma voltajı en fazla:	5.5 V
Eksenler:	pitch (x), roll (y), and yaw (z)
Ölçüm Hassasiyeti:	±250, ±500, or ±2000°/s (gyro) ±2, ±4, ±8, or ±16 g (accelerometer) ±1.3, ±1.9, ±2.5, ±4.0, ±4.7, ±5.6, or ±8.1 gauss (magnetometer)
İhtiyaç duyduğu akım :	10 mA

IMU'yu aşağıdaki resimlerde görebilirsiniz. Boyutu olabildiğince ufak. Açıkçası bu kadar teknoloji bu kadar alana nasıl sığmış anlaşılması zor denilecek türden bir kart.

Üzerinde beş tane pin var. Bu bacaklar sırası ile SCL, SDA (bunlar veri alışverişinde kullanılacak) ve GND,VIN,VDD bacakları (besleme ve toprak bağlantısı için kullanacak).

 

Boyunu daha iyi anlamak için IMU'yu 25 cent ile karşılaştırmışlar.

Ufak not : Şuan elimde yeterli teknik eleman olmadığı için (onlarda yolda geliyor az kaldı :) ) hiç bir deneme yapamadım. Dolaysıyla kullandığım değerler ve tanımlar tamamen İnternet kaynaklıdır ve boyutları dışındaki kısımlar tecrübeye dayalı bir değerlendirme değildir.