MPU6050开发 -- 在 C52 单片机上测试
2024-04-09 12:17:09
如需转载请注明出处：https://blog.csdn.net/qq_29350001/article/details/78616706
用了三篇文章，从 MPU6050的初识，相关基本概念，到 I2C/SPI通信协议都讲了一下。现在可以上手来测试了。
手头没有什么Arduino的开发板，只有两款，一个是郭天祥的STC89C52单片机，另一个S5PV210的开发板。
那么接下来先在C52单片机上测试.
一、连接单片机板
MPU6050 电路图，参看：MPU6050开发 -- 初识
从电路图上看了引出四根线：电源、GND、SCL、SDA. 连接单片机板。
单片机部分电路图：
思考：SCL、SDA应该接在单片机的哪个I/O口呢？
STC89C52 没有集成 I2C 控制器，只能通过软件模拟方法实现 I2C 功能，因此，普通I/O口都可以实现，不需要固定。你可以任意使用 STC89C52 单片机两个引脚，作为数据和时钟，然后自己编写模块 I2C 代码。
那么我们就定义51单片机端口：
//****************************************
sbit SCL=P1^5; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^4; //IIC数据引脚定义
//****************************************
二、测试程序
该程序为测试程序去掉了LCD部分修改而来，具体的程序分析，下一篇文章再讲。
//****************************************
// Update to MPU6050 by shinetop
// MCU: STC89C52
// 2012.3.1
// 功能: 显示加速度计和陀螺仪的10位原始数据
//****************************************
// 使用单片机STC89C52
// 晶振：11.0592M
// 显示：串口
// 编译环境 Keil uVision2
//****************************************
#include <REG52.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned short ushort;
typedef unsigned int uint;
//****************************************
// 定义51单片机端口
//****************************************
sbit SCL=P1^5; //IIC时钟引脚定义
sbit SDA=P1^4; //IIC数据引脚定义
//****************************************
// 定义MPU6050内部地址
//****************************************
#define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺仪采样率，典型值：0x07(125Hz)
#define CONFIG 0x1A //低通滤波频率，典型值：0x06(5Hz)
#define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
#define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速计自检、测量范围及高通滤波频率，典型值：0x01(不自检，2G，5Hz)
#define ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define TEMP_OUT_H 0x41
#define TEMP_OUT_L 0x42
#define GYRO_XOUT_H 0x43
#define GYRO_XOUT_L 0x44
#define GYRO_YOUT_H 0x45
#define GYRO_YOUT_L 0x46
#define GYRO_ZOUT_H 0x47
#define GYRO_ZOUT_L 0x48
#define PWR_MGMT_1 0x6B //电源管理，典型值：0x00(正常启用)
#define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默认数值0x68，只读)
#define SlaveAddress 0xD0 //IIC写入时的地址字节数据，+1为读取
//**************************************************************************************************
//定义类型及变量
//**************************************************************************************************
uchar dis[6]; //显示数字(-511至512)的字符数组
int dis_data; //变量
//**************************************************************************************************
//函数声明
//**************************************************************************************************
void Delay5us();
void delay(unsigned int k); //延时
void lcd_printf(uchar *s,int temp_data);
//********************************MPU6050操作函数***************************************************
void InitMPU6050(); //初始化MPU6050
void I2C_Start();
void I2C_Stop();
void I2C_SendACK(bit ack);
bit I2C_RecvACK();
void I2C_SendByte(uchar dat);
uchar I2C_RecvByte();
void I2C_ReadPage();
void I2C_WritePage();void display_ACCEL_x();
void display_ACCEL_y();
void display_ACCEL_z();
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address); //读取I2C数据
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data); //向I2C写入数据
//********************************************************************************
//整数转字符串
//********************************************************************************
void lcd_printf(uchar *s,int temp_data)
{if(temp_data<0){temp_data=-temp_data;*s='-';}else *s=' ';*++s =temp_data/10000+0x30;temp_data=temp_data%10000; //取余运算*++s =temp_data/1000+0x30;temp_data=temp_data%1000; //取余运算*++s =temp_data/100+0x30;temp_data=temp_data%100; //取余运算*++s =temp_data/10+0x30;temp_data=temp_data%10; //取余运算*++s =temp_data+0x30;
}
//******************************************************************************************************
//串口初始化
//*******************************************************************************************************
void init_uart()
{TMOD=0x21; TH1=0xfd; //实现波特率9600（系统时钟11.0592MHZ） TL1=0xfd; SCON=0x50;PS=1; //串口中断设为高优先级别TR0=1; //启动定时器 TR1=1;ET0=1; //打开定时器0中断 ES=1; EA=1;
}
//*************************************************************************************************
//串口发送函数
//*************************************************************************************************
void SeriPushSend(uchar send_data)
{SBUF=send_data; while(!TI);TI=0;
}
//*************************************************************************************************
//************************************延时*********************************************************
//*************************************************************************************************
void delay(unsigned int k)
{ unsigned int i,j; for(i=0;i<k;i++){ for(j=0;j<121;j++);}
}
//************************************************************************************************
//延时5微秒(STC90C52RC@12M)
//不同的工作环境,需要调整此函数
//注意当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
//************************************************************************************************
void Delay5us()
{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
//*************************************************************************************************
//I2C起始信号
//*************************************************************************************************
void I2C_Start()
{SDA = 1; //拉高数据线SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时SDA = 0; //产生下降沿Delay5us(); //延时SCL = 0; //拉低时钟线
}
//*************************************************************************************************
//I2C停止信号
//*************************************************************************************************
void I2C_Stop()
{SDA = 0; //拉低数据线SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时SDA = 1; //产生上升沿Delay5us(); //延时
}
//**************************************************************************************************
//I2C发送应答信号
//入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
//**************************************************************************************************
void I2C_SendACK(bit ack)
{SDA = ack; //写应答信号SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时SCL = 0; //拉低时钟线Delay5us(); //延时
}
//****************************************************************************************************
//I2C接收应答信号
//****************************************************************************************************
bit I2C_RecvACK()
{SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时CY = SDA; //读应答信号SCL = 0; //拉低时钟线Delay5us(); //延时return CY;
}
//*****************************************************************************************************
//向I2C总线发送一个字节数据
//*****************************************************************************************************
void I2C_SendByte(uchar dat)
{uchar i;for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{dat <<= 1; //移出数据的最高位SDA = CY; //送数据口SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时SCL = 0; //拉低时钟线Delay5us(); //延时}I2C_RecvACK();
}
//*****************************************************************************************************
//从I2C总线接收一个字节数据
//******************************************************************************************************
uchar I2C_RecvByte()
{uchar i;uchar dat = 0;SDA = 1; //使能内部上拉,准备读取数据,for (i=0; i<8; i++) //8位计数器{dat <<= 1;SCL = 1; //拉高时钟线Delay5us(); //延时dat |= SDA; //读数据 SCL = 0; //拉低时钟线Delay5us(); //延时}return dat;
}
//*****************************************************************************************************
//向I2C设备写入一个字节数据
//*****************************************************************************************************
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{I2C_Start(); //起始信号I2C_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号I2C_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址，I2C_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据，I2C_Stop(); //发送停止信号
}
//*******************************************************************************************************
//从I2C设备读取一个字节数据
//*******************************************************************************************************
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address)
{uchar REG_data;I2C_Start(); //起始信号I2C_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号I2C_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址，从0开始 I2C_Start(); //起始信号I2C_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号REG_data=I2C_RecvByte(); //读出寄存器数据I2C_SendACK(1); //接收应答信号I2C_Stop(); //停止信号return REG_data;
}
//******************************************************************************************************
//初始化MPU6050
//******************************************************************************************************
void InitMPU6050()
{Single_WriteI2C(PWR_MGMT_1, 0x00); //解除休眠状态Single_WriteI2C(SMPLRT_DIV, 0x07);Single_WriteI2C(CONFIG, 0x06);Single_WriteI2C(GYRO_CONFIG, 0x18);Single_WriteI2C(ACCEL_CONFIG, 0x01);
}
//******************************************************************************************************
//合成数据
//******************************************************************************************************
int GetData(uchar REG_Address)
{uchar H,L;H=Single_ReadI2C(REG_Address);L=Single_ReadI2C(REG_Address+1);return ((H<<8)+L); //合成数据
}
//******************************************************************************************************
//超级终端（串口调试助手）上显示10位数据
//******************************************************************************************************
void Display10BitData(int value)
{ uchar i;
// value/=64; //转换为10位数据lcd_printf(dis, value); //转换数据显示for(i=0;i<6;i++){SeriPushSend(dis[i]);}// DisplayListChar(x,y,dis,4); //启始列，行，显示数组，显示长度
}
//*******************************************************************************************************
//主程序
//*******************************************************************************************************
void main()
{ delay(500); //上电延时 init_uart();InitMPU6050(); //初始化MPU6050delay(150);while(1){SeriPushSend('A'); SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('X'); SeriPushSend(':'); Display10BitData(GetData(ACCEL_XOUT_H)); //显示X轴加速度SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('Y'); SeriPushSend(':');Display10BitData(GetData(ACCEL_YOUT_H)); //显示Y轴加速度SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('Z'); SeriPushSend(':');Display10BitData(GetData(ACCEL_ZOUT_H)); //显示Z轴加速度SeriPushSend(0x20); SeriPushSend('G'); SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('X'); SeriPushSend(':');Display10BitData(GetData(GYRO_XOUT_H)); //显示X轴角速度SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('Y'); SeriPushSend(':');Display10BitData(GetData(GYRO_YOUT_H)); //显示Y轴角速度SeriPushSend(0x20);SeriPushSend('Z'); SeriPushSend(':');Display10BitData(GetData(GYRO_ZOUT_H)); //显示Z轴角速度 SeriPushSend(0x0d); SeriPushSend(0x0a);//换行，回车delay(2000);}
}三、使用keil烧写程序
这部分之前讲过，参看：Keil uVision4使用总结
四、测试
打开串口调试工具进行测试。
如果引脚接错会打印 -00001，正确打印信息如下图。
A 为三轴MEMS加速度计，G为三轴MEMS陀螺仪。挪动MPU6050模块，则数据变化。
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