Arduino UNO R4 Minimaでセンサ・インターフェーシング㉝ IMU BNO055

　Adafruitの方位/慣性計測（IMU）モジュール BNO055（BOSCH）を利用します。

　このモジュールでは、加速度センサに3軸磁力計、3軸ジャイロスコープが組み合わされています。3軸＋3軸＋3軸で9軸です。
　磁界センシングを使って磁力計のキャリブレーションを行えば、北に向かっているかを知ることができます。
　回転速度がわかれば、センサ自体が水平に進んでいるかどうかがわかります。
　加速度がわかれば、一定速度で動いているかどうかがわかります。

3軸の加速度（重力 + 直線運動）：加速度ベクトル
3軸の回転速度：角速度ベクトル
3軸の磁界センシング：磁界強度ベクトル
温度

　これら三つのセンサのデータから、例えば飛行機であれば、進む方向、飛行機の傾きなどを表せるオイラー角やクォータニオンが算出できます。

絶対方位（オイラー角）
絶対方向（クォータニオン）

　生データを受け取った側で計算するのではなく、このモジュールでは3Dの処理などにすぐに使える上記の演算済みの値が出力されます。

●AdafruitのStemma QT/Qwiicボード

　BNO055ボード解説のページ

　Stemma QT/Qwiic（JST SH 4ピン）コネクタは2か所に装着されていて、どちらにつないでもかまいません。このコネクタを使ってI2Cで制御する場合、特に、ジャンパ線をつなぐなどは不要です。

　コネクタは、表と裏のどちらも差し込めそうですが、ピンが内部の上部に並んでいるので、差し込める方向は一意です。ロック機構はないですが、すぐに抜けるということはありません。

●IMU BNO055のおもなスペック

　BNO055のデータシート

動作電圧　2.4～3.6V
動作温度範囲　 -40～+85°C
加速度測定範囲　±2、±4、±8、±16g；14ビット
ジャイロスコープ　±125°から±2000°/sec 切り替え可能な範囲；16ビット
地磁気（磁気）　±1300µT（x、y軸）、±2500µT（z軸）、分解能0.3µT；13/13/15ビット
インターフェース　I2C（最大400kHz）
スレーブ・アドレス　デフォルト0x28、裏面ジャンパで0x29

●使用環境

Arduino UNO R4 Minima
Arduino IDE 2.2.1
Windows10 22H2

●接続

　Arduino UNO R4 MinimaのI2C信号とセンサ・ボードをJSTコネクタでつなぎます（Stemma QT/Qwiicボードの写真の比率は異なる）。

●スレーブ・アドレスを確認

　従来からよく使われているi2cScanner.inoを動かしてスレーブ・アドレスを確認します。電源は3.3Vです。

　0x28を見つけてきました。

●ライブラリの用意

　BNO055で検索して、見つかった Adafruit BNO055ライブラリをインストールします。

　インストールを始めたとき、関連のライブラリや依存関係をインストールするかというパネルが出た場合は、全てをインストールを選びます。

●デバイスのキャリブレーション

　BNO055 には、デバイス内のジャイロスコープ、加速度計、磁力計を常に校正するための内部アルゴリズムが含まれています。

　キャリブレーション・プロセスの正確な性質はブラック・ボックスであり、完全には文書化されていませんが、 Adafruit_BNO055ライブラリの.getCalibration関数を使用して各センサのキャリブレーションステータスを読み取れます。この関数の使用方法を示すスケッチ例は sensorapi.inoにあります。

　　Adafruit Device Calibration

●サンプル・スケッチ①

　メニューのファイル->スケッチ例から、Adafruit BNO055のbunny.inoを選択します。

　Processingを用いて3Dのウサギを表示するときに用いるスケッチです。

　　Adafruit Processing Test

　コンパイル、実行します。3Dのウサギの表示は動かしていません。