要使用 MPU6050 计算 Z 轴加速度，需按照以下步骤操作：
1. 理解坐标系
MPU6050 的坐标系定义如下：
- Z 轴：垂直于芯片表面（垂直方向）。
- 静止时，Z 轴加速度约为 1g（重力加速度），动态运动时会在此基础上变化。
2. 初始化传感器
在代码中初始化 MPU6050，并设置加速度计量程（例如 ±2g、±4g、±8g、±16g）。量程越大，灵敏度越低。例如：
#include <Wire.h>
#include <MPU6050.h>
MPU6050 mpu;
void setup() {
mpu.initialize();
mpu.setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_2); // 设置为 ±2g
}3. 读取原始数据
读取 Z 轴加速度的原始值（16 位有符号整数）：
void loop() {
int16_t ax, ay, az;
mpu.getAcceleration(&ax, &ay, &az); // 获取原始加速度数据
// az 即为 Z 轴原始值
}4. 转换为实际加速度值
根据量程将原始值转换为 m/s²：
- 公式：加速度 = (原始值 / 灵敏度因子) × 9.81
- 灵敏度因子（LSB/g）由量程决定：
- ±2g → 16384 LSB/g
- ±4g → 8192 LSB/g
- ±8g → 4096 LSB/g
- ±16g → 2048 LSB/g
示例（量程 ±2g）：
float z_accel = (az / 16384.0) * 9.81; // 单位：m/s²5. 注意事项
- 重力影响：静止时 Z 轴约为 9.81 m/s²（1g），运动时会围绕此值变化。
- 校准：传感器可能存在偏移，需在静止时校准并减去偏移值。
- 滤波：使用低通滤波（如移动平均）可减少噪声。
6. 完整示例（Arduino）
#include <Wire.h>
#include <MPU6050.h>
MPU6050 mpu;
void setup() {
Serial.begin(9600);
mpu.initialize();
mpu.setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_2); // 设置量程 ±2g
}
void loop() {
int16_t ax, ay, az;
mpu.getAcceleration(&ax, &ay, &az);
// 转换为 m/s²
float z_accel = (az / 16384.0) * 9.81;
Serial.print("Z轴加速度: ");
Serial.print(z_accel);
Serial.println(" m/s²");
delay(100);
}通过以上步骤，即可准确获取 MPU6050 的 Z 轴加速度数据。实际应用中需根据场景优化校准和滤波。
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