MCU6050陀螺仪快速入门资料分享

PU-60X0 是全球首例 9 轴运动处理传感器。它集成了 3 轴 MEMS 陀螺仪，3 轴 MEMS
加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器 DMP（ Digital Motion Processor），可用 I2C
接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以通过其 I2C 或 SPI 接口
输出一个 9 轴的信号（ SPI 接口仅在 MPU-6000 可用）。 MPU-60X0 也可以通过其 I2C 接口
连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器。
MPU-60X0 对陀螺仪和加速度计分别用了三个 16 位的 ADC，将其测量的模拟量转化
为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，
陀螺仪可测范围为±250， ±500， ±1000， ±2000°/秒（ dps），加速度计可测范围为±2， ±4，
±8， ±16g。
一个片上 1024 字节的 FIFO，有助于降低系统功耗。
和所有设备寄存器之间的通信采用 400kHz 的 I2C 接口或 1MHz 的 SPI 接口（ SPI 仅
MPU-6000 可用）。对于需要高速传输的应用，对寄存器的读取和中断可用 20MHz 的 SPI。
另外，片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。
芯片尺寸 4×4×0.9mm，采用 QFN 封装（无引线方形封装），可承受最大 10000g 的冲
击，并有可编程的低通滤波器。
关于电源， MPU-60X0 可支持 VDD 范围 2.5V±5%， 3.0V±5%，或 3.3V±5%。另外
MPU-6050 还有一个 VLOGIC 引脚，用来为 I2C 输出提供逻辑电平。 VLOGIC 电压可取
1.8±5%或者 VDD。

5.特征
以数字输出 6 轴或 9 轴的旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(Euler Angle forma)
的融合演算数据。
具有 131 LSBs/°/sec 敏感度与全格感测范围为±250、 ±500、 ±1000 与±2000°/sec 的
3 轴角速度感测器(陀螺仪)。
可程式控制，且程式控制范围为±2g、 ±4g、 ±8g 和±16g 的 3 轴加速器。
移除加速器与陀螺仪轴间敏感度，降低设定给予的影响与感测器的飘移。
数字运动处理(DMP: Digital Motion Processing)引擎可减少复杂的融合演算数据、感测
器同步化、姿势感应等的负荷。运动处理数据库支持 Android、 Linux 与 Windows 内建之
运作时间偏差与磁力感测器校正演算技术，免除了客户须另外进行校正的需求。
以数位输出的温度传感器
以数位输入的同步引脚(Sync pin)支援视频电子影相稳定技术与 GPS
可程式控制的中断(interrupt)支援姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中
断、 high-G 中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能。
VDD 供电电压为 2.5V±5%、 3.0V±5%、 3.3V±5%； VDDIO 为 1.8V± 5%
陀螺仪运作电流： 5mA，陀螺仪待命电流： 5uA；加速器运作电流： 500uA，加速器省
电模式电流： 40uA@10Hz
高达 400kHz 快速模式的 I2C，或最高至 20MHz 的 SPI 串行主机接口(serial host
interface)
内建振荡器在工作温度范围内仅有±1%频率变化。可选外部时钟输入 32.768kHz 或
19.2MH

系统机构图

7.6 结构描述
7.7 三轴陀螺仪简介
7.8 三轴加速度计简介
7.9 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。
7.10 主要 I2C 和 SPI 接口
MPU-60X0 使用 I2C 或者 SPI 接口和芯片连接，并且总是作为从设备。连接主设备的
逻辑电平用 VLOGIC 引脚（ MPU-6050）或 VDD 引脚（ MPU-6000）设置。 I2C 的 Slave
地址的最低有效位（LSB）用 Pin9（AD0）设置。
7.11 辅助 I2C 接口
可用来外接磁力计或其他传感器。有两种工作模式： I2C Master Mode，此时 MPU-60X0
作为主设备与外接传感器通信； Pass-Through Mode，此时仅用作连接，允许 MPU 和外接
传感器同时和芯片通信。
7.12 自检
自检可用来测试传感器的机械和电气结构。对每个测量轴的自检可通过设置控制寄存器
GYRO_CONFIG 和 ACCEL_CONFIG 的相关位来进行。自检启动后，电路会使传感器工作
并且产生输出信号。
7.13 使用 I2C 接口的 9 轴传感器方案
下图中，系统芯片（ System Processor）作为 MPU 的主设备，而 MPU 又作为外接罗
盘传感器的主设备。然而 MPU 作为 I2C 主设备的能力很有限，需要系统芯片的支持

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