MPU6050的原始数据分析

个人经验来讲，如果对IIC总线协议很熟悉的情况下，获取6050的原始数据就不是什么太大的难题，毕竟再怎么复杂也只是一个传感器而已，就像你打电话给传感器，要它的数据，然后它返回给你，仅此而已。

首先，要了解6050是干什么的：

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。（来自百度百科）
简单说，就是该传感器能获取XYZ三个轴方向的角速度和加速度，包含6个16位的ADC来表示这些值，关于传感器的测量原理，可以简单想象类似下图的模式，是不很直观。

当然，用过AD转换的童鞋都知道，这个是会有精度问题的，6050也一样，而且受到的噪声影响更大，但本次不讨论这个问题，仅讨论怎么获取原始数据

话不多说，上代码

初始化代码实现

/*--------MPU6050地址宏定义---------*/
#define MPU6050_SLAVEAddr   0xd0    //IIC写6050地址
#define MPU6050_ACCAddr     0x3B    //MPU加速度读值地址
#define MPU6050_GYROAddr    0x43    //陀螺仪读值地址
#define MPU_Remove_Sleep    0x6B    //解除休眠地址
#define MPU_GYRO_Smple_DIV  0x19    //陀螺仪采样率寄存器1Khz
#define MPU_LOW_Pass        0x1a    //低通滤波器 带宽5K
#define MPU_ACC_Config      0x1c    //加速度传感器工作在2g模式
#define MPU_GYRO_Config     0x1b    //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
#define MPU_ACC_OUT_Addr    0x3b    //读取加速度寄存器
#define MPU_GYRO_OUT_Addr   0x43    //读取陀螺仪寄存器//MPU6050初始化
void mpu6050_Init(void)
{//进行IIC初始化IIC_Init();//进行一小段的延时 防止断电再上电的时候数据出错MPU_Dealy(1000);//解除休眠状态IIC_WriteData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_Remove_Sleep, 0x00);//陀螺仪采样率IIC_WriteData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_GYRO_Smple_DIV,0x07);//低通滤波器设置IIC_WriteData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_LOW_Pass,0x06);//配置加速度传感器工作在2g模式下IIC_WriteData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_ACC_Config,0x00);//配置陀螺仪量程和自检范围IIC_WriteData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_GYRO_Config, 0x18);
}   

关于寄存器的配置其实没什么好说的，看数据手册一点点进行即可，值得注意的是2g模式，这个是指6050的量程容易查到的是，这样的加速度输出量程在-16384——>+16384之间,所以计算出的加速度为（读取值）/16384（g）自然的，加速度也一样，不过，这不属于当前讨论的范围。
读取加速度和角速度的代码如下，其实6050还可以获取很多参数，这里不予赘述，查询手册即可。

void mpu6050Read_Acc(short *accData)                    //MPU6050读加速度
{u8 buf[6];//因为我们一次读取一个字节，而6050的ADC是16位的，所以先读取，后取或运算，顺序依次是XYZ轴IIC_ReadData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_ACC_OUT_Addr,buf,6);accData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];accData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];accData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
}
void mpu6050Read_Gyro(short *gyroData)                  //MPU6050读陀螺仪
{u8 buf[6];IIC_ReadData(MPU6050_SLAVEAddr,MPU_GYRO_OUT_Addr,buf,6);gyroData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];gyroData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];gyroData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
}//注意，因为6050有噪声信号存在，所以当6050平放时 读取到的加速度值约为16384即可视为程序正确
int main()
{short Accel[3];short Gyro[3];all_Init();while(1){mpu6050Read_Acc(Accel);printf("\r\n加速度：%8d%8d%8d\t",Accel[0],Accel[1],Accel[2]);mpu6050Read_Gyro(Gyro);printf("陀螺仪：%8d%8d%8d",Gyro[0],Gyro[1],Gyro[2]);delay_ms(1000);}
}

（解决几个问题 以下属于转载内容，侵权请提示删除）
1.MPU6050是什么？

MPU6050是一个6轴运动处理组件，包含了3轴加速度 和3轴陀螺仪。
MPU-6000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之轴间差的问题，减少了大量的包装空间。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术
InvenSense的运动处理资料库，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，并为应用开发提供架构化的API。
MPU-6000的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps)，可准确追緃快速与慢速动作，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I2C或最高达20MHz的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VVDIO供电为1.8V± 5%。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。

2.加速度传感器是干嘛用的？

总而言这，加速度传感器，其实是力传感器。用来检查上下左右前后哪几个面都受了多少力（包括重力），然后计算角度。

3.陀螺仪是干嘛用的？
简而言之，陀螺仪就是角速度检测仪。比如，一块板，以X轴为轴心，在一秒钟的时间转到了90度，那么它在X轴上的角速度就是 90度/秒 （DPS, 角速度单位，Degree Per Second的缩写°/S ，体现了转动的快慢）

4.MPU6050分辨率是多少？

3轴加速度 和3轴陀螺仪分别用了3个16位的ADC, 也就是说，加速度有3个16位ADC，其中每个轴使用了一个。也是说，每个轴输出的数据，是2^16 也就是 -32768 —- +32768。陀螺仪也是一样。

1. 单位换算
   上面说的-32768 — +32768 ，那么这个数字到底代表了什么呢？比如陀螺仪 32768 到底是指角速度达到多少度/秒 ？
   这个其实是根据MPU6050设置的量程来决定的，量程不一样，32768代表的值就不一样。

MPU6050的量程设置，在 MPU6050::initialize() （MPU6050.cpp库）初始化函数中进行了设置：
setFullScaleGyroRange(MPU6050_GYRO_FS_250);
setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_2);
分别设置为，250度/秒 , 2g

按陀螺仪来说，MPU6050 有四个量程可选：
±250，±500，±1000，±2000 度/s
比方说，设置了是 ±250 , 那么-32768 —- +32768 就代表了 -250 —- +250 。此时它的LSB(拉傻B，最低有效位) 是 131 LSB/(度/s)

关于数据融合，最后得到欧拉角，是接下来的内容
简单说就是要，对原始数据先进行解算，滤波，基本就是这个过程。源码已经上传至CSDN资源（基于STM32的串口显示MPU6050原始数据）