加速度センサ(BMX055)で傾きを検出したい

Question

前提・実現したいこと

上記加速度・ジャイロ・地磁気の9軸センサの値を読み取ってそこから角度を算出したい

マイコン：Arduino UNO
センサー：BMX055(5V動作)

発生している問題・エラーメッセージ

センサーの値をArduino上で読み取ってその値をMadgwickFilterライブラリを使ってroll, pitch,you角を計算してその値を表示させているだけなのですが、その値が動作させていなくても微妙に(±2.00程度)変動してしまいます。
この動作で果たして良いものなのでしょうか？

下記にプログラムのSetup()関数とloop()関数のみ添付します。
前文は秋月電子のサイトにライブラリが転がってるのでそれを参照ください
https://akizukidenshi.com/download/ds/akizuki/BMX055_20180510.zip

該当のソースコード

void setup(){
Wire.begin();
Serial.begin(9600); 
BMX055_Init();
delay(300);
MadgwickFilter.begin(100);
}

void loop() {

BMX055_Gyro(); BMX055_Accl(); BMX055_Mag();
MadgwickFilter.update(xGyro,yGyro,zGyro,xAccl,yAccl,zAccl,xMag,yMag,zMag);
float roll = MadgwickFilter.getRoll();
float pitch = MadgwickFilter.getPitch();
float yaw = MadgwickFilter.getYaw();

Serial.print(roll); 
Serial.print("\t");
Serial.print(pitch); 
Serial.print("\t");
Serial.println(yaw);
}

Answer 1

±2.00の単位にもよりますが、多少は変動するものではないでしょうか。
私のスマホは机上に置いていても加速度計が最大±0.20m/s^2程度を感知しています。
重力計も(完全には水平ではないのを加味して読んでください)±0.05m/s^2程度の変動しています。
実際に振動などで動いているのか、センサーが誤検知しているのか、アナログ部分でノイズが載って値が表示されているのか、分かりませんが、多少は変動するものではないでしょうか。

Answer 2

そういうアナログ系のデバイスは、ノイズの影響を強く受けます。
どういう配線をしてるのかわかりませんが、ムダに長い線を伸ばして電源の配線をしてたりすると、ノイズの影響が強くなります

そこらへん、無駄をなくし最短の配線を行う、電源ラインに適切にパスコンを実装する、回り込みの影響を考え、直線的な部品配置にする、などなど、ノイズの低減を図ってみてください

＃ソフトウエアや配線は正しい、とした前提のはなしです。

Comments

[PHENIXa]

センサー自体はI2Cですが、ノイズの可能性があるのでしょうか？
おまじないとして試しに0.1uFと0.01uFのパスコンを取り付けておきました

[y_waiwai]

センサーに行く電源にノイズ乗るとそりゃ出てくる結果はノイズまみれになりますよ

信号線にノイズ乗ってもある程度影響はあるでしょうけど、微々たるもんだと思います
＃よっぽど精度を追求するとかになるとそこらへんも考慮に入れます

[y_waiwai]

まあ、どうしてもその変動をどうにかするとかなら、移動平均するとかPID制御するとかになります。
そこらへんのキーワードでぐぐってみればよろしいかと

[SHOMI]

シリアル通信しているならPCの近くでしょうから、ケーブルや机を伝って冷却ファンなどの振動をひろっているかもしれませんね。