获取正确的IMU值

Question

我使用Python2.7通过USB从AHRS / IMU传感器读取数据。获取厂商指定的加速度，如下图所示：

供应商描述IMU

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​

我用python编写的代码是这样的，但是当加速度为负时，这些值是错误的。我认为我需要检查MSB的第一位(在本例中是AxH字段)，如果1是负的，如果0是正的。

    #....
    #data = serial.read(size=11)
    #....
    #

    #Acceleration
    elif data[1] == b'\x51':
        AxL=int(data[2:3].encode('hex'), 16)
        AxH=int(data[3:4].encode('hex'), 16)
        AyL=int(data[4:5].encode('hex'), 16)
        AyH=int(data[5:6].encode('hex'), 16)
        AzL=int(data[6:7].encode('hex'), 16)
        AzH=int(data[7:8].encode('hex'), 16)

        x = (AxH<<8|AxL)/32768.0*16.0
        y = (AyH<<8|AyL)/32768.0*16.0
        z = (AzH<<8|AzL)/32768.0*16.0

有人有什么建议吗？

完整的IMU传感器手册如下：http://wiki.wit-motion.com/english/lib/exe/fetch.php?media=module:wt901:docs:jy901usermanualv4.pdf

Answer 1

使用struct

轴数据被存储为little-endian signed short (2 byte) integers，因此我们可以使用struct来解压数据。struct模块将负责将bytes正确解释为短整数。

import struct

g = 9.81
conv = 16.0 / 32768.0 * g

# ...

    elif data[1] == b'\x51':
        axes = struct.unpack("<hhh", data[2:8])
        x, y, z = [a*conv for a in axes]

手工转换

如果您想自己进行转换，我假设有符号数的表示形式是two's complement

def twos_complement(x, bytes=2):
    maxnum = 2**(bytes*8) - 1
    msb = 1 << (bytes*8 - 1) 
    return -((x^maxnum) + 1) if x&msb else x

AxL = data[2]
AxH = data[3]
Ax_unsigned = AxH << 8 | AxL
Ax = twos_complement(Ax_unsigned, 2)