3D-Bewegungsvisualisierung mit IMU-Sensor (MPU-6050) – Praxisanleitung

Komponenten und Materialien

Komponente	Anzahl
Arduino UNO	1
IMU-Sensor MPU-6050 (6 DoF)	1
Jumper-Kabel (generic)	1

Apps und Online-Dienste

• Arduino IDE
• Processing IDE

Über dieses Projekt

Bevor wir in die Software einsteigen, bauen wir die Hardware zusammen.

Was ist der MPU-6050?

Der MPU-6050 kombiniert einen 3-Achsen-Gyroskop und einen 3-Achsen-Beschleunigungssensor auf demselben Silizium-Die, zusammen mit einem onboard Digital Motion Processor (DMP), der komplexe 6-Achsen-MotionFusion-Algorithmen verarbeitet. Daher „6DOF“ – 6 Freiheitsgrade.

Für Anschlusschema und Hardware-Setup verweisen Sie auf meinen vorigen Blogpost.

Processing-Software für 3D-Visualisierung

Benötigte Software: Processing IDE. Sie ähnelt der Arduino IDE stark – keine Panik bei zwei IDEs!

Nach Installation der Processing IDE muss die Bibliothek „Toxi“ (toxiclibs-complete-0020) heruntergeladen und in den libraries-Ordner von Processing kopiert werden (Ordner ggf. erstellen).

Arduino-Code anpassen

Laden Sie den Arduino-Code MPU6050_DMP6.ino (aus dem MPU6050_DMP6.rar-Archiv) hoch und nehmen Sie folgende Änderungen vor:

1. #define OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL → auskommentieren: // #define OUTPUT_READABLE_YAWPITCHROLL
2. //#define OUTPUT_TEAPOT → einkommentieren: #define OUTPUT_TEAPOT

Processing-Sketch konfigurieren

In Processing: Datei → Öffnen → MPU6050-Bibliothek → Examples → MPU6050_DMP6 → Processing → MPUTeapot.

Im Sketch den Serial Port anpassen:

• Linux/Mac: String portName = "/dev/ttyUSB1"; → eigenen Port eintragen.
• Windows: //String portName = "/dev/ttyUSB1"; auskommentieren und String portName = "COM15"; einkommentieren + eigenen COM-Port eintragen (in Arduino IDE unter Werkzeuge → Port prüfen).

Ausführung

1. Arduino-Code (MPU6050_DMP6) hochladen. Serial Monitor NICHT öffnen! (Visualisierung läuft in Processing)
2. Processing-Sketch (MPUTeapot) mit Play-Button starten.
3. Ein kleines flugzeugähnliches 3D-Objekt erscheint.
4. 10–12 Sekunden warten, bis sich die MPU-6050-Werte stabilisiert haben.
5. Das 3D-Modell bewegt sich nun synchron mit dem Sensor.

Ein animiertes GIF im Original zeigt die Funktion. Für besseres Verständnis gibt es ein YouTube-Video.

Im nächsten Tutorial: Eigene Flugsimulator-Instrumente designen.

Bei Problemen mit Hard-/Software-Setup gerne kommentieren!

Code

Komplettes Projektarchiv: GitHub Download

Schaltpläne

Schritt-für-Schritt-Anleitung zum IMU-Setup: Hackster.io Link