智能IMU项目

基于ESP32和Fusion传感器融合库的智能惯性测量单元(IMU)项目。

项目概述

本项目使用ESP32微控制器和Fusion库实现智能IMU系统，用于高级传感器融合算法。Fusion库提供AHRS（姿态和航向参考系统）功能，可实现精确的方向估计。

功能特性

• 支持ESP32-C3
• 集成Fusion传感器融合库
• 基于SCons的构建系统
• 兼容Arduino框架
• 115200波特率串口通信
• 示例程序和测试工具

硬件要求

• ESP32-C3开发板
• IMU传感器（加速度计、陀螺仪、磁力计）
• USB数据线用于编程和串口通信

软件要求

• Arduino CLI
• SCons构建系统
• Python 3.x
• GCC编译器（用于测试程序）

项目结构

smartimu/
├── src/
│   └── Fusion/          # Fusion传感器融合库
├── examples/
│   ├── arduino/         # Arduino示例项目
│   └── test_fusion/     # 测试程序
├── build/               # 构建产物（自动生成）
├── output/              # 编译后的二进制文件（自动生成）
├── smartimu.ino         # 主Arduino程序
└── SConstruct           # SCons构建配置

构建

Arduino程序

构建主Arduino程序：

scons

构建并上传到ESP32：

scons upload/.

测试程序

构建测试融合程序：

scons test_fusion

配置

可以在SConstruct中修改构建配置：

• BOARD: 目标板配置（默认：ESP32-C3）
• PORT_NR: 上传用的COM端口号
• BAUD: 串口通信波特率（默认：115200）

串口监视器

打开串口监视器连接：

scons ss

使用方法

1. 将ESP32-C3开发板连接到计算机
2. 在SConstruct中更新PORT_NR以匹配您的COM端口
3. 构建并上传固件：

   scons upload/.

4. 打开串口监视器查看输出：

   scons ss

Fusion库

本项目使用Seb Madgwick开发的Fusion库进行传感器融合算法。该库提供：

• AHRS算法实现
• 指南针校准
• 传感器偏移补偿
• 四元数运算的数学工具

示例

• examples/arduino/: Arduino专用示例项目
• examples/test_fusion/: Fusion库的C测试程序

开发

添加新功能

1. 修改smartimu.ino中的主Arduino代码
2. 在src/目录中添加额外的源文件
3. 如需新依赖项，请更新SConstruct

测试

运行测试融合程序以验证Fusion库功能：

scons test_fusion
./output/examples/test_fusion/test_fusion.exe

许可证

请参考Fusion库和其他依赖项的各自许可证。

贡献

1. Fork仓库
2. 创建功能分支
3. 进行更改
4. 彻底测试
5. 提交拉取请求

故障排除

常见问题

• 上传失败: 检查SConstruct中的COM端口号
• 编译错误: 确保Arduino CLI已正确安装
• 串口监视器不工作: 验证波特率和COM端口设置

获取帮助

• 查看Arduino CLI文档
• 查阅Fusion库文档
• 验证ESP32板配置