MPU6500原始数据读取

MPU6500数据读取

一、程序流程图
二、代码详解
- 1、SPI初始化函数
- 2、MPU6500读写寄存器函数
- 3、MPU6500初始化
- 4、MPU6500数据获取

一、程序流程图

原始数据的数据读取十分简单，就是先对传感器进行一系列的初始化，然后再读取特定寄存器的值就行了。所谓的初始化，就是对传感器的配置寄存器写入特定值。单片机与传感器之间采用SPI通信，流程图如下：

根据流程图，我们只需要写四个函数就能实现读取功能：

1、SPI初始化函数
2、写MPU6500寄存器函数
3、读MPU6500寄存器函数
4、初始化MPU6500函数

二、代码详解

1、SPI初始化函数

SPI初始化函数就不多讲了，原子野火均有讲解，为了文章完整性，代码粘贴如下：

void Init_SPI5(void)
{GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef  SPI_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_SPI5, ENABLE);GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_SPI5);GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_SPI5);GPIO_PinAFConfig(GPIOF,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_SPI5);/*SCK、MISO、MOSI*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_7 | GPIO_Pin_8 |GPIO_Pin_9);/*NSS*/GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =GPIO_Pin_6;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_OUT;GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_6);SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;  SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_High;           //10SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_2Edge;         //01SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;        SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8; SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;  // ！！！MSB先行SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_Init(SPI5, &SPI_InitStructure);SPI_Cmd(SPI5, ENABLE);
}

2、MPU6500读写寄存器函数

SPI是双向全双工通信协议，发送和接收是同时进行的。就是说，当单片机用SPI向传感器发送一个字节，同时会收到来自传感器的一个字节数据。所以通常把读写都写在一起，在对传感器寄存器写值时可以丢弃返回的数据，而在读取寄存器值时发送一个空字节，然后接收数据就好了。

读写函数：
两个while 用于确保数据稳定发送（接收）

uint8_t SPI5_Read_Write_Byte(uint8_t TxData)
{                    uint8_t retry = 0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI5, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET){retry++;if(retry > 250)   return 0;}            SPI_I2S_SendData(SPI5, TxData);      //发送数据到DR寄存器retry = 0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI5, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET){retry++;if(retry > 250) return 0;}                             return SPI_I2S_ReceiveData(SPI5);    //从DR寄存器接收数据
}

写一个字节：

uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{uint8_t status;MPU_NSS_LOW;delay_200ns(1);status = SPI5_Read_Write_Byte(reg); SPI5_Read_Write_Byte(data);MPU_NSS_HIGH;delay_200ns(1);return status;
}

读一个字节：

/*mpu6500 SPI读取寄存器时候，需要在寄存器地址最高 置1*/
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
{uint8_t reg_val;        //寄存器值MPU_NSS_LOW;            //片选拉低delay_200ns(1);         SPI5_Read_Write_Byte(reg|0x80);     //写入寄存器地址，地址最高位置1reg_val=SPI5_Read_Write_Byte(0xff);  //主机发送一个空字节获取寄存器值MPU_NSS_HIGH;     //片选拉高delay_200ns(1);return(reg_val);
}

这里读者也许会对reg|0x80有疑问，查询MPU6500产品说明书英文版第34页可知：

所以在SPI初始化时一定要配置为MSB先行，这是要求！

3、MPU6500初始化

初始化就是对寄存器写值！

uint8_t Mpu_Init(void)
{delay_ms(100);id                               = MPU_Read_Byte(MPU6500_WHO_AM_I);uint8_t i                        = 0;uint8_t MPU6500_Init_Data[10][2] = {{ MPU6500_PWR_MGMT_1, 0x80 },     /* Reset Device */ { MPU6500_PWR_MGMT_1, 0x03 },     /* Clock Source - Gyro-Z */ { MPU6500_PWR_MGMT_2, 0x00 },     /* Enable Acc & Gyro */ { MPU6500_CONFIG, 0x04 },         /* LPF 41Hz */ { MPU6500_GYRO_CONFIG, 0x18 },    /* +-2000dps */ { MPU6500_ACCEL_CONFIG, 0x10 },   /* +-8G */ { MPU6500_ACCEL_CONFIG_2, 0x02 }, /* enable LowPassFilter  Set Acc LPF */ { MPU6500_USER_CTRL, 0x20 },};    /* Enable AUX */ for (i = 0; i < 10; i++){MPU_Write_Byte(MPU6500_Init_Data[i][0], MPU6500_Init_Data[i][1]);delay_ms(1);}Ist8310_Init(); //这是磁力计的初始化，可以忽略，有空再改天讲return 0;
}

4、MPU6500数据获取

获取数据就是读取寄存器值！
当然这里的代码还有优化空间，就交给优秀的读者们吧！

void Get_MPU6500_Data(void)
{//加速度数据mpu_data.ax = Get_16Bit_Data(MPU6500_ACCEL_XOUT_H,MPU6500_ACCEL_XOUT_L);mpu_data.ay = Get_16Bit_Data(MPU6500_ACCEL_YOUT_H,MPU6500_ACCEL_YOUT_L);mpu_data.az = Get_16Bit_Data(MPU6500_ACCEL_ZOUT_H,MPU6500_ACCEL_ZOUT_L);/* 陀螺仪温度数据  2000dps -> °/s */mpu_data.gx = Get_16Bit_Data(MPU6500_GYRO_XOUT_H,MPU6500_GYRO_XOUT_L) / 16.384f;mpu_data.gy = Get_16Bit_Data(MPU6500_GYRO_YOUT_H,MPU6500_GYRO_YOUT_L) / 16.384f;mpu_data.gz = Get_16Bit_Data(MPU6500_GYRO_YOUT_H,MPU6500_GYRO_YOUT_L) / 16.384f;mpu_data.temp = Get_16Bit_Data(MPU6500_TEMP_OUT_H,MPU6500_TEMP_OUT_L)/333.87f +21;/*磁力计数据  转换成 uT*/mpu_data.mx = 0.3f*Get_16Bit_Data(MPU6500_EXT_SENS_DATA_00,MPU6500_EXT_SENS_DATA_01);mpu_data.my = 0.3f*Get_16Bit_Data(MPU6500_EXT_SENS_DATA_02,MPU6500_EXT_SENS_DATA_03);mpu_data.mz = 0.3f*Get_16Bit_Data(MPU6500_EXT_SENS_DATA_04,MPU6500_EXT_SENS_DATA_05);
}

//将两个字节数据处理成字
float Get_16Bit_Data(uint8_t addr_h, uint8_t addr_l)
{static uint8_t buf[2];static short data;buf[0] = MPU_Read_Byte(addr_l);buf[1] = MPU_Read_Byte(addr_h);data = (buf[1]<<8)|buf[0];return data;
}

运行程序，在仿真界面可查看到数据已成功读取