ROS2进阶 -- 硬件篇第五章第三节 -- PlateFormIO使用开源库驱动IMU——MPU6050

序：
上一节我们安装好了MPU6050的三方库，这一节我们尝试使用该库通过esp32将IMU模块驱动起来。

参考资料：小鱼——使用开源库驱动IMU

一、使用开源库驱动IMU

1. MPU6050介绍

首先我们了解下MPU6050模块，从外观看，长这个样子

MPU6050 为全球首例集成六轴传感器的运动处理组件，内置了运动融合引擎，用于手持和桌面的应用程序、游戏控制器、体感遥控以及其他消费电子设备。它内置一个三轴 MEMS 陀螺仪、一个三轴 MEMS 加速度计、一个数字运动处理引擎（DMP）以及用于第三方的数字传感器接口的辅助 I2C 端口（常用于扩展磁力计）。当辅助 I2C 端口连接到一个三轴磁力计，MPU6050 能提供一个完整的九轴融合输出到其主 I2C 端口。

在板子上是这样的

2. 调用开源库驱动

新建工程example06_mpu6050

2.1 添加依赖

修改platformio.ini

[env:esp32doit-devkit-v1]
platform = espressif32
board = esp32doit-devkit-v1
framework = arduino
monitor_speed = 115200
lib_deps = 
    https://mirror.ghproxy.com/https://github.com/rfetick/MPU6050_light.git
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2.2 样例程序

复制到main.cpp中

/* Get all possible data from MPU6050
 * Accelerometer values are given as multiple of the gravity [1g = 9.81 m/s²]
 * Gyro values are given in deg/s
 * Angles are given in degrees
 * Note that X and Y are tilt angles and not pitch/roll.
 *
 * License: MIT
 */

#include "Wire.h"
#include <MPU6050_light.h>

MPU6050 mpu(Wire);

unsigned long timer = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  
  byte status = mpu.begin();
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while(status!=0){ } // stop everything if could not connect to MPU6050
  
  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true,true); // gyro and accelero
  Serial.println("Done!\n");
  
}

void loop() {
  mpu.update();

  if(millis() - timer > 1000){ // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));Serial.println(mpu.getTemp());
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));Serial.print(mpu.getAccX());
    Serial.print("\tY: ");Serial.print(mpu.getAccY());
    Serial.print("\tZ: ");Serial.println(mpu.getAccZ());
  
    Serial.print(F("GYRO      X: "));Serial.print(mpu.getGyroX());
    Serial.print("\tY: ");Serial.print(mpu.getGyroY());
    Serial.print("\tZ: ");Serial.println(mpu.getGyroZ());
  
    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));Serial.print(mpu.getAccAngleX());
    Serial.print("\tY: ");Serial.println(mpu.getAccAngleY());
    
    Serial.print(F("ANGLE     X: "));Serial.print(mpu.getAngleX());
    Serial.print("\tY: ");Serial.print(mpu.getAngleY());
    Serial.print("\tZ: ");Serial.println(mpu.getAngleZ());
    Serial.println(F("=====================================================\n"));
    timer = millis();
  }

}
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2.3 接线方法

如图所示

2.4 修改代码

1. 修改波特率 9600->115200
2. 修改IO地址 Wire.begin();->Wire.begin(21, 22);

#include "Wire.h"          // 导入I2C相关头文件
#include <MPU6050_light.h> // 导入MPU6050库

MPU6050 mpu(Wire); // 新建MPU6050对象mpu

unsigned long timer = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(21, 22); // 初始化I2C，设置sda引脚为GPIO21,SCL引脚为GPIO22

  byte status = mpu.begin(); // 检测IMU模块状态
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while (status != 0)
  {
  } // stop everything if could not connect to MPU6050

  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true, true); // gyro and accelero 校准
  Serial.println("Done!\n");
}

void loop()
{
  mpu.update();

  if (millis() - timer > 1000)
  { // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));
    Serial.println(mpu.getTemp()); // 温度
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));
    Serial.print(mpu.getAccX()); // X轴加速度
    Serial.print("\tY: ");
    Serial.print(mpu.getAccY()); // Y轴加速度
    Serial.print("\tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAccZ()); // Z轴加速度

    Serial.print(F("GYRO      X: "));
    Serial.print(mpu.getGyroX()); // X轴 角速度
    Serial.print("\tY: ");
    Serial.print(mpu.getGyroY()); // Y轴 角速度
    Serial.print("\tZ: ");
    Serial.println(mpu.getGyroZ()); // Z轴 角速度

    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));
    Serial.print(mpu.getAccAngleX()); // X轴角加速度
    Serial.print("\tY: ");
    Serial.println(mpu.getAccAngleY()); // Y轴角加速度

    Serial.print(F("ANGLE     X: "));
    Serial.print(mpu.getAngleX()); // X角度
    Serial.print("\tY: ");
    Serial.print(mpu.getAngleY()); // Y角度
    Serial.print("\tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAngleZ()); // Z角度
    Serial.println(F("=====================================================\n"));
    timer = millis();
  }
}
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3. 编译测试

保存代码，编译下载到开发板。打开串口监视器，查看结果。

二、学会面向对象编程-封装IMU驱动

说明：在本章练习编写c++代码，建议跟着视频【ROS2硬件控制】13A.3.学会面向对象编程-封装IMU驱动（上）一步一步敲一遍，是有用的，但还没有全部理解，故暂时空下。

文档链接：学会面向对象编程-封装IMU驱动