STM32学习值传感器篇——MPU6050六轴加速度传感器
这个传感器整体来说不难只要将模拟iic的时序写对基本问题不大
剩下的驱动文件 按照我介绍的加进去就可以实现了，还是有官方算法的好啊，直接用就完事了，很方便，节省了不少代码开发时间，
注意mpu6050初始化的时候把传感器放平放稳，不然初始化就会失败，这是一点，在此强调模拟iic读取写入函数一定要仔细检查，很多时候读出错误的数据都是因为模拟iic写的有问题，下边先做一下mpu6050简介和他的寄存器介绍，最后贴出自己关于mpu6050驱动代码和模拟iic代码
dmp解算的代码文件太长就不贴了，最后边会加个完整工程的下载链接
1、mpu6050简介
MPU-6000（6050）为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题，减少了大量的封装空间。当连接到三轴磁强计时，MPU-60X0提供完整的9轴运动融合输出到其主I2C或SPI端口(SPI仅在MPU-6000上可用)。
感测范围
MPU-6000（6050）的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps)，可准确追踪快速与慢速动作，并且，用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的IIC或最高达20MHz的SPI（MPU-6050没有SPI）。MPU-6000可在不同电压下工作，VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%，逻辑接口VDDIO供电为1.8V± 5%（MPU6000仅用VDD）。MPU-6000的包装尺寸4x4x0.9mm(QFN)，在业界是革命性的尺寸。其他的特征包含内建的温度感测器、包含在运作环境中仅有±1%变动的振荡器。
关于引脚
SCL和SDA是连接MCU的IIC接口，MCU通过这个IIC接口来控制MPU6050，
另外还有一个IIC接口:AXCL和 XDA，这个接口可用来连接外部从设备，比如磁传感 器，这样就可以组成一个九轴传感器。VLOGIC是IO口电压，该引脚最低可以到1.8V，我们 一般直接接VDD即可。AD0是从IIC接口(接MCU)的地址控制引脚，该引脚控制IIC地址 的最低位。如果接GND，则MPU6050的IIC地址是:0X68，如果接VDD，则是0X69，注意: 这里的地址是不包含数据传输的最低位的(最低位用来表示读写)
数字运动处理器（DMP）:
DMP 从陀螺仪、加速度计以及外接的传感器接收并处理数据，处理结果可以从 DMP 寄存器读出，或通过 FIFO 缓冲。DMP 有权使用 MPU 的一个外部引脚产生中断。
2、·数据传输:
如果要写 MPU-60X0 寄存器，主设备除了发出开始标志（S）和地址位，还要加一个 R/W 位，0 为写，1 为读。在第 9 个时钟周期（高电平时），MPU-60X0 产生应答信号。然 后主设备开始传送寄存器地址（RA），接到应答后，开始传送寄存器数据，然后仍然要有应 答信号，依次类推。
单字节写时序：
多字节写时序：
如果要读取 MPU-60X0 寄存器的值，首先由主设备产生开始信号（S），然后发送从设 备地址位和一个写数据位，然后发送寄存器地址，才能开始读寄存器。紧接着，收到应答信 号后，主设备再发一个开始信号，然后发送从设备地址位和一个读数据位。然后，作为从设 备的 MPU-60X0 产生应答信号并开始发送寄存器数据。通信以主设备产生的拒绝应答信号 （NACK）和结束标志（P）结束。拒绝应答信号（NACK）产生定义为 SDA 数据在第 9 个 时钟周期一直为高。
三·STM32控制MPU6050
1.硬件连接
实验采用正点原子公司的 AN1507 ATK-MPU6050 六轴传感器模块
MPU6050 STM32
VCC <---> VCC
GND <---> GND
SDA <---> PB9
SCL <---> PB8
INT <---> 不接
AD0 <---> 不接
- 重要寄存器
2.1 电源管理寄存器 1
DEVICE_RESET 位用来控制复位，设置为 1，复位 MPU6050，复位结束后， MPU
硬件自动清零该位
SLEEEP 位用于控制 MPU6050 的工作模式，复位后，该位为 1，即进
入了睡眠模式（低功耗），所以我们要清零该位，以进入正常工作模式
TEMP_DIS 用于设置是否使能温度传感器，设置为 0，则使能
CLKSEL[2:0]用于选择系统时钟源，选择关系如表
CLKSEL[2:0] 时钟源
000 内部 8M RC 晶振
001 PLL，使用 X 轴陀螺作为参考
010 PLL，使用 Y 轴陀螺作为参考
011 PLL，使用 Z 轴陀螺作为参考
100 PLL，使用外部 32.768Khz 作为参考
101 PLL，使用外部 19.2Mhz 作为参考
110 保留
111 关闭时钟，保持时序产生电路复位状态
默认是使用内部 8M RC 晶振的，精度不高，所以我们一般选择 X/Y/Z 轴陀螺作为参考
的 PLL 作为时钟源，一般设置 CLKSEL=001 即可
2.2 陀螺仪配置寄存器
FS_SEL[1:0]这两个位，用于设置陀螺仪的满量程范围： 0，±250°
/S； 1，±500° /S； 2，±1000° /S； 3，±2000° /S；我们一般设置为 3，即±2000° /S，因
为陀螺仪的 ADC 为 16 位分辨率，所以得到灵敏度为： 65536/4000=16.4LSB/(° /S)
2.3 加速度传感器配置寄存器
AFS_SEL[1:0]这两个位，用于设置加速度传感器的满量程范围： 0，
±2g； 1，±4g； 2，±8g； 3，±16g；我们一般设置为 0，即±2g，因为加速度传感器的
ADC 也是 16 位，所以得到灵敏度为： 65536/4=16384LSB/g
2.4 FIFO使能寄存器
该寄存器用于控制 FIFO 使能，在简单读取传感器数据的时候，可以不用 FIFO，设置
对应位为 0 即可禁止 FIFO，设置为 1，则使能 FIFO
加速度传感器的 3 个轴，全由 1
个位（ ACCEL_FIFO_EN）控制，只要该位置 1，则加速度传感器的三个通道都开启 FIFO
2.5 陀螺仪采样率分频寄存器
该寄存器用于设置 MPU6050 的陀螺仪采样频率，计算公式为：
采样频率 = 陀螺仪输出频率 / (1+SMPLRT_DIV)
这里陀螺仪的输出频率，是 1Khz 或者 8Khz，与数字低通滤波器（ DLPF）的设置有关，
当 DLPF_CFG=0/7 的时候，频率为 8Khz，其他情况是 1Khz。而且 DLPF 滤波频率一般设置
为采样率的一半。采样率，我们假定设置为 50Hz，那么 SMPLRT_DIV=1000/50-1=19
2.6 配置寄存器
数字低通滤波器（ DLPF）的设置位，即： DLPF_CFG[2:0]，加速
度计和陀螺仪，都是根据这三个位的配置进行过滤的。 DLPF_CFG 不同配置对应的过滤情
况如表:
这里的加速度传感器，输出速率（ Fs）固定是 1Khz，而角速度传感器的输出速率（ Fs），
则根据 DLPF_CFG 的配置有所不同。一般我们设置角速度传感器的带宽为其采样率的一半，
如前面所说的，如果设置采样率为 50Hz，那么带宽就应该设置为 25Hz，取近似值 20Hz，
就应该设置 DLPF_CFG=100
2.7 电源管理寄存器 2
LP_WAKE_CTRL 用于控制低功耗时的唤醒频率
剩下的 6 位，分别控制加速度和陀螺仪的x/y/z轴是否进入待机模式，这里我们全部都不进入待机模式，所以全部设置为 0 即可
2.8 陀螺仪数据输出寄存器
通过读取这6个寄存器，就可以读到陀螺仪 x/y/z 轴的值，比如 x 轴的数据，可以通过读取
0X43（高 8 位）和 0X44（低 8 位）寄存器得到，其他轴以此类推
2.9 加速度传感器数据输出寄存器
通过读取这6个寄存器，就可以读到加速度传感器 x/y/z 轴的值，比如读 x 轴的数据，可以通过读取 0X3B（高 8 位）和0X3C（低8位）寄存器得到，其他轴以此类推
2.10 温度传感器数据输出寄存器
温度传感器的值，可以通过读取 0X41（高 8 位）和 0X42（低 8 位）寄存器得到，
温度换算公式为：
Temperature = 36.53 + regval/340
其中， Temperature 为计算得到的温度值，单位为℃， regval 为从 0X41 和 0X42 读到的
温度传感器值
2.11 中断使能寄存器
OT_EN 该位置 1，该位使能运动检测（Motiondetection）产生中断。
FIFO_OFLOW_EN该位置1，该位使能FIFO缓冲区溢出产生中断。
I2C_MST_INT_EN该位置1，该位使能I2C主机所有中断源产生中断。
DATA_RDY_EN 该位置 1，该位使能数据就绪中断（ Data Ready interrupt），所有的传感器寄存器写操作完成时都会产生
关闭所有中断则给此寄存器赋值0X00
3、软件部分
mpu_iic.h // iic驱动
#ifndef _MPU_IIC_H
#define _MPU_IIC_H#include "stm32l1xx_hal.h"
#include "stdint.h"
#include "main.h"#define MPU6050_SCL_H HAL_GPIO_WritePin(MPU_SCL_GPIO_Port, MPU_SCL_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define MPU6050_SCL_L HAL_GPIO_WritePin(MPU_SCL_GPIO_Port, MPU_SCL_Pin, GPIO_PIN_RESET)#define MPU6050_SDA_H HAL_GPIO_WritePin(MPU_SDA_GPIO_Port, MPU_SDA_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define MPU6050_SDA_L HAL_GPIO_WritePin(MPU_SDA_GPIO_Port, MPU_SDA_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define MPU6050_SCL_read HAL_GPIO_ReadPin(MPU_SCL_GPIO_Port,MPU_SCL_Pin)
#define MPU6050_SDA_read HAL_GPIO_ReadPin(MPU_SDA_GPIO_Port,MPU_SDA_Pin) void MPU6050_I2C_delay(void);
bool MPU6050_I2C_Start(void);
void MPU6050_I2C_Stop(void) ;
void MPU6050_I2C_Ack(void);
void MPU6050_I2C_NoAck(void);
uint8_t MPU6050_I2C_WaitAck(void);
void MPU6050_I2C_SendByte(uint8_t SendByte);
uint8_t MPU6050_I2C_ReceiveByte(uint8_t ack);
bool MPU6050_I2C_Write(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData);
bool MPU6050_I2C_Write2(uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData);
uint8_t MPU6050_I2C_Read(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr);
uint8_t MPU6050_I2C_Read2(uint8_t WriteAddr) ;
void MPU6050_I2C_DevRead(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *rbuf);
void MPU6050_I2C_DevWrite(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *wbuf);#endifmpu_iic.c
#include "mpu_iic.h"void MPU6050_I2C_delay(void)
{ uint16_t i=160; //Set delay time valuewhile(i) { i--; }
}
/*** @brief I2C Start* @param None* @retval None*/
bool MPU6050_I2C_Start(void)
{ MPU6050_SDA_H;MPU6050_I2C_delay();MPU6050_SCL_H;MPU6050_I2C_delay();if(!MPU6050_SDA_read)return FALSE; //SDA Always low return FALSEMPU6050_SDA_L;MPU6050_I2C_delay();if(MPU6050_SDA_read) return FALSE; //SDA Always high return FALSEMPU6050_SCL_L;MPU6050_I2C_delay();return TRUE;
}
/*** @brief I2C Stop* @param None* @retval None*/
void MPU6050_I2C_Stop(void)
{ MPU6050_SCL_L;MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SDA_L; MPU6050_I2C_delay();MPU6050_SCL_H; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SDA_H; MPU6050_I2C_delay();
}
/*** @brief I2C Ack* @param None* @retval None*/
void MPU6050_I2C_Ack(void)
{ MPU6050_SCL_L; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SDA_L; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_H; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_L; MPU6050_I2C_delay(); }
/*** @brief I2C No Ack* @param None* @retval None*/
void MPU6050_I2C_NoAck(void)
{ MPU6050_SCL_L; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SDA_H; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_H; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_L; MPU6050_I2C_delay();
}
/*** @brief Wait Ack* @param None* @retval bool FALSE:1--->no ACK * TRUE :0--->ACK*/
uint8_t MPU6050_I2C_WaitAck(void)
{ uint8_t re;MPU6050_SCL_L; MPU6050_I2C_delay();MPU6050_SDA_H; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_H; MPU6050_I2C_delay(); if(MPU6050_SDA_read) { re=1; } else re=0;MPU6050_SCL_L; return re;
}
/*** @brief Send one Byte* @param uint8_t SendByte* @retval None*/
void MPU6050_I2C_SendByte(uint8_t SendByte)
{ uint8_t i=8;while(i--) { MPU6050_SCL_L;MPU6050_I2C_delay(); if(SendByte&0x80) {MPU6050_SDA_H; } else{ MPU6050_SDA_L; } SendByte<<=1; MPU6050_I2C_delay(); MPU6050_SCL_H; MPU6050_I2C_delay(); } MPU6050_SCL_L;
}
/*** @brief Receive one Byte* @param uint8_t ack* @retval receive receive one byte*/
uint8_t MPU6050_I2C_ReceiveByte(uint8_t ack)
{ unsigned char i=8,receive=0; MPU6050_SDA_H; while(i--){receive<<=1; MPU6050_SCL_L;MPU6050_I2C_delay();MPU6050_SCL_H;MPU6050_I2C_delay();if(MPU6050_SDA_read){receive|=0x01;}}MPU6050_SCL_L;if (!ack)MPU6050_I2C_NoAck(); //Send NackelseMPU6050_I2C_Ack(); //Send ack return receive;
}
/*** @brief Write a Byte to the device* @param uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData* @retval bool FALSE: 0* TRUE : 1*/
bool MPU6050_I2C_Write(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData)
{ MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(dev); //Send write cmd MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //Send addr MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_SendByte(WriteData); //Send data MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_Stop(); //iic stopreturn TRUE;
}
/********************************************************************/
bool MPU6050_I2C_Write2(uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData)
{ if (!MPU6050_I2C_Start()) return FALSE; MPU6050_I2C_SendByte(0x10);//设置器件地址+段地址 if (!MPU6050_I2C_WaitAck()) { MPU6050_I2C_Stop(); return FALSE; } MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //设置段内地址 MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_SendByte(WriteData); MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_Stop(); return TRUE;
}
/************************************************************************/
/*** @brief Read a byte from the device* @param uint8_t WriteAddr* @retval temp Return the read byte */
uint8_t MPU6050_I2C_Read(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr)
{ uint8_t temp=0; MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(dev); //Send write cmd MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //Send addr MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(dev|1); //Send read cmd MPU6050_I2C_WaitAck(); temp=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0); MPU6050_I2C_Stop(); return temp;
}
/*********************************************************************************/
//读出1串数据
uint8_t MPU6050_I2C_Read2(uint8_t WriteAddr)
{ uint8_t tempDat=0; if (!MPU6050_I2C_Start()) return FALSE; MPU6050_I2C_SendByte(0x77);//设置器件地址+段地址 if (!MPU6050_I2C_WaitAck()) { MPU6050_I2C_Stop(); return FALSE; } MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //设置低起始地址 MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(0x77 | 0x01); MPU6050_I2C_WaitAck(); tempDat = MPU6050_I2C_ReceiveByte(0); MPU6050_I2C_Stop(); return tempDat;
}
/*** @brief Read continuously* @param uint8_t devaddr device addr* uint8_t addr Start addr * uint8_t len read data length* uint8_t *rbuf read data buf * @retval None*/
void MPU6050_I2C_DevRead(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *rbuf)
{int i=0;MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(devaddr); if(!MPU6050_I2C_WaitAck()){MPU6050_I2C_Stop();return ;} MPU6050_I2C_SendByte(addr); //address ++ if(!MPU6050_I2C_WaitAck()){MPU6050_I2C_Stop();return ;} MPU6050_I2C_Start();MPU6050_I2C_SendByte(devaddr|0x01); if(!MPU6050_I2C_WaitAck()){MPU6050_I2C_Stop();return ;} for(i=0; i<len; i++){if(i==len-1){rbuf[i]=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0); //The last byte does not answer}elserbuf[i]=MPU6050_I2C_ReceiveByte(1);}MPU6050_I2C_Stop( );
}/*** @brief Write continuously* @param uint8_t devaddr device addr* uint8_t addr Start addr * uint8_t len read data length* uint8_t *rbuf read data buf * @retval None*/
void MPU6050_I2C_DevWrite(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *wbuf)
{int i=0;MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte(devaddr); MPU6050_I2C_WaitAck(); MPU6050_I2C_SendByte(addr); //address ++ MPU6050_I2C_WaitAck(); for(i=0; i<len; i++){MPU6050_I2C_SendByte(wbuf[i]); MPU6050_I2C_WaitAck(); }MPU6050_I2C_Stop( );
}mpu6050.h
#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
#include "mpu_iic.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK战舰STM32开发板V3
//MPU6050 驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2015/1/17
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
// //MPU6050 AD0控制脚
#define MPU_AD0_CTRL PAout(15) //控制AD0电平,从而控制MPU地址//#define MPU_ACCEL_OFFS_REG 0X06 //accel_offs寄存器,可读取版本号,寄存器手册未提到
//#define MPU_PROD_ID_REG 0X0C //prod id寄存器,在寄存器手册未提到
#define MPU_SELF_TESTX_REG 0X0D //自检寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG 0X0E //自检寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG 0X0F //自检寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG 0X10 //自检寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG 0X19 //采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG 0X1A //配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG 0X1B //陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG 0X1C //加速度计配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG 0X1F //运动检测阀值设置寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG 0X23 //FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG 0X24 //IIC主机控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG 0X25 //IIC从机0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG 0X26 //IIC从机0数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG 0X27 //IIC从机0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG 0X28 //IIC从机1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG 0X29 //IIC从机1数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG 0X2A //IIC从机1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG 0X2B //IIC从机2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG 0X2C //IIC从机2数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG 0X2D //IIC从机2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG 0X2E //IIC从机3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG 0X2F //IIC从机3数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG 0X30 //IIC从机3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG 0X31 //IIC从机4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG 0X32 //IIC从机4数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG 0X33 //IIC从机4写数据寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG 0X34 //IIC从机4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG 0X35 //IIC从机4读数据寄存器#define MPU_I2CMST_STA_REG 0X36 //IIC主机状态寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG 0X37 //中断/旁路设置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG 0X38 //中断使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG 0X3A //中断状态寄存器#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG 0X3B //加速度值,X轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG 0X3C //加速度值,X轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG 0X3D //加速度值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG 0X3E //加速度值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG 0X3F //加速度值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG 0X40 //加速度值,Z轴低8位寄存器#define MPU_TEMP_OUTH_REG 0X41 //温度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG 0X42 //温度值低8位寄存器#define MPU_GYRO_XOUTH_REG 0X43 //陀螺仪值,X轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG 0X44 //陀螺仪值,X轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG 0X45 //陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG 0X46 //陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG 0X47 //陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG 0X48 //陀螺仪值,Z轴低8位寄存器#define MPU_I2CSLV0_DO_REG 0X63 //IIC从机0数据寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG 0X64 //IIC从机1数据寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG 0X65 //IIC从机2数据寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG 0X66 //IIC从机3数据寄存器#define MPU_I2CMST_DELAY_REG 0X67 //IIC主机延时管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG 0X68 //信号通道复位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG 0X69 //运动检测控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG 0X6A //用户控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG 0X6B //电源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG 0X6C //电源管理寄存器2
#define MPU_FIFO_CNTH_REG 0X72 //FIFO计数寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG 0X73 //FIFO计数寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG 0X74 //FIFO读写寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG 0X75 //器件ID寄存器//如果AD0脚(9脚)接地,IIC地址为0X68(不包含最低位).
//如果接V3.3,则IIC地址为0X69(不包含最低位).
#define MPU_ADDR 0X68因为模块AD0默认接GND,所以转为读写地址后,为0XD1和0XD0(如果接VCC,则为0XD3和0XD2)
//#define MPU_READ 0XD1
//#define MPU_WRITE 0XD0uint8_t MPU1_Init(void); //初始化MPU6050
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf);//IIC连续写
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf); //IIC连续读
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data); //IIC写一个字节
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg); //IIC读一个字节uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf);
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate);
uint8_t MPU_Set_Fifo(uint8_t sens);short MPU_Get_Temperature(void);
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);#endifmpu6050.c
#include "mpu6050.h"#include "usart.h"
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK战舰STM32开发板V3
//MPU6050 驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2015/1/17
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
// //初始化MPU6050
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU1_Init(void)
{ uint8_t res; MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //复位MPU6050HAL_Delay(100);MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00); //唤醒MPU605MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺仪传感器,±2000dpsMPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度传感器,±2gMPU_Set_Rate(50); //设置采样率50HzMPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //关闭所有中断MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式关闭MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //关闭FIFOMPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80); //INT引脚低电平有效res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);printf("%d/r/n",res);if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确{MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //设置CLKSEL,PLL X轴为参考MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00); //加速度与陀螺仪都工作MPU_Set_Rate(50); //设置采样率为50Hz}else return 1;return 0;
}
//设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//设置陀螺仪满量程范围
}
//设置MPU6050加速度传感器满量程范围
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围
}
//设置MPU6050的数字低通滤波器
//lpf:数字低通滤波频率(Hz)
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
{uint8_t data=0;if(lpf>=188)data=1;else if(lpf>=98)data=2;else if(lpf>=42)data=3;else if(lpf>=20)data=4;else if(lpf>=10)data=5;else data=6; return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//设置数字低通滤波器
}
//设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{uint8_t data;if(rate>1000)rate=1000;if(rate<4)rate=4;data=1000/rate-1;data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //设置数字低通滤波器return MPU_Set_LPF(rate/2); //自动设置LPF为采样率的一半
}//得到温度值
//返回值:温度值(扩大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{uint8_t buf[2]; short raw;float temp;MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf); raw=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1]; temp=36.53+((double)raw)/340; return temp*100;;
}
//得到陀螺仪值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
{uint8_t buf[6],res; res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);if(res==0){*gx=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1]; *gy=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3]; *gz=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];} return res;;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
{uint8_t buf[6],res; res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);if(res==0){*ax=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1]; *ay=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3]; *az=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];} return res;;
}
//IIC连续写
//addr:器件地址
//reg:寄存器地址
//len:写入长度
//buf:数据区
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{uint8_t i; MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令 if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待应答{MPU6050_I2C_Stop(); return 1; }MPU6050_I2C_SendByte(reg); //写寄存器地址MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答for(i=0;i<len;i++){MPU6050_I2C_SendByte(buf[i]); //发送数据if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待ACK{MPU6050_I2C_Stop(); return 1; } } MPU6050_I2C_Stop(); return 0;
}
//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{ MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令 if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待应答{MPU6050_I2C_Stop(); return 1; }MPU6050_I2C_SendByte(reg); //写寄存器地址MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答MPU6050_I2C_Start();MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令 MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答 while(len){if(len==1)*buf=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);//读数据,发送nACK else *buf=MPU6050_I2C_ReceiveByte(1); //读数据,发送ACK len--;buf++; } MPU6050_I2C_Stop(); //产生一个停止条件 return 0;
}
//IIC写一个字节
//reg:寄存器地址
//data:数据
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{ MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令 if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待应答{MPU6050_I2C_Stop(); return 1; }MPU6050_I2C_SendByte(reg); //写寄存器地址MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答 MPU6050_I2C_SendByte(data);//发送数据if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待ACK{MPU6050_I2C_Stop(); return 1; } MPU6050_I2C_Stop(); return 0;
}
//IIC读一个字节
//reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
{uint8_t res;MPU6050_I2C_Start(); MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令 MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答 MPU6050_I2C_SendByte(reg); //写寄存器地址MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答MPU6050_I2C_Start();MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|1);//发送器件地址+读命令 MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待应答 res=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);//读取数据,发送nACK MPU6050_I2C_Stop(); //产生一个停止条件 return res;
}添加原子哥的官方算法的这六个文件
上边文件中有5个可以直接用，只有inv_mpu.c中要添加如图的代码
main.c
uint8_t t=0,report=1; //默认开启上报uint8_t key;float pitch,roll,yaw; //欧拉角short aacx,aacy,aacz; //加速度传感器原始数据short gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺仪原始数据short temp; //温度 unsigned char str[255];
int main(void)
{MPU1_Init();while(mpu_dmp_init()){OLED_ShowStr(0,0,"mpu6050erry",2);printf("%d\r\n",mpu_dmp_init());} while(1){if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0){ printf("123%d\r\n",mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw));temp=MPU_Get_Temperature(); //得到温度值MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz); //得到加速度传感器数据MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz); //得到陀螺仪数据
// if(report)mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
// if(report)usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));if(1){
//===========温度==========if(temp<0){OLED_ShowStr(0,0,"-",2); //显示负号temp=-temp; //转为正数}else OLED_ShowStr(0,0,"+",2); //去掉负号 sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/100),(int)(temp%10)); OLED_ShowStr(8,0,(unsigned char *)str,2); //显示整数部分
//=============================temp=pitch*10;if(temp<0){OLED_ShowStr(0,2,"-",2); //显示负号temp=-temp; //转为正数}else OLED_ShowStr(0,2,"+",2); //去掉负号 sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10)); OLED_ShowStr(8,2,(unsigned char *)str,2); //显示整数部分
//======================= temp=roll*10;if(temp<0){OLED_ShowStr(0,4,"-",2); //显示负号temp=-temp; //转为正数}else OLED_ShowStr(0,4,"+",2); //去掉负号sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10)); OLED_ShowStr(8,4,(unsigned char *)str,2); //显示整数部分
//========================== temp=yaw*10;if(temp<0){OLED_ShowStr(0,6,"-",2); //显示负号temp=-temp; //转为正数}else OLED_ShowStr(0,6,"+",2); //去掉负号 sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10)); OLED_ShowStr(8,6,(unsigned char *)str,2); //显示整数部分t=0;}}}
}
最后文末添加算法的.c .h代码文件
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