Açısal Hareket Sistemlerinin Hızını Ölçmek İçin BNO055 Sensör ve ESP32-WROOM-32 Mikrodenetleyici Kullanılarak Açısal Hareket Sistemlerinin Donanım Geliştirilmesi ve Ölçeklendirilmesi

Hareket sırasında dairesel alanları tarayan sistemlerde, hareket hızını ölçmek için yaygın olarak jiroskoplar, takometreler ve kodlayıcılar kullanılır. Bu çalışmada, manyetometre, jiroskop ve ivmeölçer içeren BNO055 sensörü açısal hareketi ölçmek için kullanılmıştır. Sensörden gelen jiroskop ve ivmeölçer verileri açısal hızı ölçmek için kullanılmış ve veri işleme için bir ESP32-WROOM-32 mikrodenetleyici seçilmiştir. Bileşenler özel olarak tasarlanmış bir PCB'ye monte edilmiştir. Elektronik ölçüm cihazı vantuzlarla dönen bir sisteme sabitlenmiş ve sistemin belirli noktalardaki anlık doğrusal hızı hesaplanmıştır. Dairesel hareketin olduğu çeşitli sistemlerde kullanılabilmesi için sensör ile dönme merkezi arasındaki mesafe manuel olarak ölçülmüş ve Bluetooth aracılığıyla sisteme iletilmiştir. Sensörün vantuzlu montajı kullanım kolaylığını artırmıştır. Ayrıca PCB, anakarta veri aktarımını sağlayan RS485 haberleşmesi ile donatılmıştır. Anakart üzerindeki ESP32-WROOM-32E, WiFi bağlantısı sayesinde sensör verilerinin internet üzerinden bir sunucuya yüklenmesine olanak tanır. Böylece çeşitli uygulamalara uygun bir açısal hız ve açı ölçüm sistemi geliştirildi.

In systems that scan circular areas during movement, gyroscopes, tachometers, and encoders are commonly used to measure movement speed. In this study, the BNO055 sensor, which includes a magnetometer, gyroscope, and accelerometer, was used to measure angular motion. Gyroscope and accelerometer data from the sensor were utilized to measure angular velocity, and an ESP32-WROOM-32 microcontroller was selected for data processing. The components were mounted on a custom-designed PCB. The electronic measurement device was fixed to a rotating system using suction cups, and the system’s instantaneous linear velocity at specific points was calculated. To allow use in various systems with circular motion, the distance between the sensor and the center of rotation was manually measured and transmitted to the system via Bluetooth. The suction cup mounting of the sensor facilitated ease of use. Additionally, the PCB was equipped with RS485 communication, enabling data transfer to the mainboard. The ESP32-WROOM-32E on the mainboard, with its WiFi connectivity, allows sensor data to be uploaded to a server via the internet. Thus, an angular velocity and angle measurement system suitable for various applications was developed.