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STM32驱动MPU6050

作者：从前慢现在也慢 | 2024-04-20 02:30:14

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stm32标准库驱动mpu6050

MPU-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

 

对MPU6050的配置主要需要1.上电检测芯片序列号,自检 2.设定加速度陀螺仪的阈值和检测频率3.设定外部链接设备的驱动模式以及地址4.设定中断模式,比如要打开自由落体中断需要的设置,数据准备好中断需要的设置等5.设定电源管理模式,防止进入休眠6.循环读取数据

 

MPU输出一共三种数据,包括陀螺仪输出加速度传感器输出和温度输出,温度输出需要计算,计算方法是读出16位温度数据temp,然后temp/340.0 + 36.53

 

另外,中断引脚的模式也是可以配置的,详细的说明在MPU6050驱动的头文件中有,包含每一个寄存器的说明,请查看源码,如下

 

 

1.       MPU6050.h

  1. #ifndef __MPU6050_H_
  2. #define __MPU6050_H_
  3.  
  4. #include "common.h"
  5. #include "ioremap.h"
  6. #include "stm32f10x.h"
  7. #include "delay.h"
  8. #include "uart.h"
  9.  
  10. #define MPU_ACK_WAIT_TIME	200	//us
  11.  
  12. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW     0xD0 // AD0为低的时候设备的写地址
  13. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH    0XD1 // AD0为高的时候设备的写地址
  14. #define	MPU_ADDR	0xD0	//IIC写入时的地址字节数据
  15.  
  16.  
  17. #define MPU_DEBUG		1
  18.  
  19. //技术文档未公布的寄存器 主要用于官方DMP操作
  20. #define MPU6050_RA_XG_OFFS_TC       0x00 //[bit7] PWR_MODE, [6:1] XG_OFFS_TC, [bit 0] OTP_BNK_VLD
  21. #define MPU6050_RA_YG_OFFS_TC       0x01 //[7] PWR_MODE, [6:1] YG_OFFS_TC, [0] OTP_BNK_VLD
  22. //bit7的定义,当设置为1,辅助I2C总线高电平是VDD。当设置为0,辅助I2C总线高电平是VLOGIC
  23.  
  24. #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_TC       0x02 //[7] PWR_MODE, [6:1] ZG_OFFS_TC, [0] OTP_BNK_VLD
  25. #define MPU6050_RA_X_FINE_GAIN      0x03 //[7:0] X_FINE_GAIN
  26. #define MPU6050_RA_Y_FINE_GAIN      0x04 //[7:0] Y_FINE_GAIN
  27. #define MPU6050_RA_Z_FINE_GAIN      0x05 //[7:0] Z_FINE_GAIN
  28.  
  29. #define MPU6050_RA_XA_OFFS_H        0x06 //[15:0] XA_OFFS 两个寄存器合在一起
  30. #define MPU6050_RA_XA_OFFS_L_TC     0x07
  31.  
  32. #define MPU6050_RA_YA_OFFS_H        0x08 //[15:0] YA_OFFS 两个寄存器合在一起
  33. #define MPU6050_RA_YA_OFFS_L_TC     0x09
  34.  
  35. #define MPU6050_RA_ZA_OFFS_H        0x0A //[15:0] ZA_OFFS 两个寄存器合在一起
  36. #define MPU6050_RA_ZA_OFFS_L_TC     0x0B
  37.  
  38. #define MPU6050_RA_XG_OFFS_USRH     0x13 //[15:0] XG_OFFS_USR 两个寄存器合在一起
  39. #define MPU6050_RA_XG_OFFS_USRL     0x14
  40.  
  41. #define MPU6050_RA_YG_OFFS_USRH     0x15 //[15:0] YG_OFFS_USR 两个寄存器合在一起
  42. #define MPU6050_RA_YG_OFFS_USRL     0x16
  43.  
  44. #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_USRH     0x17 //[15:0] ZG_OFFS_USR 两个寄存器合在一起
  45. #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_USRL     0x18
  46.  
  47. /*陀螺仪的采样频率*/
  48. /*传感器的寄存器输出,FIFO输出,DMP采样、运动检测、
  49.  *零运动检测和自由落体检测都是基于采样率。
  50.  *通过SMPLRT_DIV把陀螺仪输出率分频即可得到采样率
  51.  *采样率=陀螺仪输出率/ (1 + SMPLRT_DIV)
  52.  *禁用DLPF的情况下(DLPF_CFG = 0或7) ，陀螺仪输出率= 8 khz
  53.  *在启用DLPF(见寄存器26)时，陀螺仪输出率= 1 khz
  54.  *加速度传感器输出率是1 khz。这意味着,采样率大于1 khz时,
  55.  *同一个加速度传感器的样品可能会多次输入到FIFO、DMP和传感器寄存器*/
  56. #define MPU6050_RA_SMPLRT_DIV       0x19 //[0-7] 陀螺仪输出分频采样率
  57.  
  58. /*配置外部引脚采样和DLPF数字低通滤波器*/
  59. #define MPU6050_RA_CONFIG           0x1A
  60. //bit5-bit3  一个连接到FSYNC端口的外部信号可以通过配置EXT_SYNC_SET来采样
  61. //			 也就是说,这里设置之后,FSYNC的电平0或1进入最终数据寄存器,具体如下
  62. //			0 不使用 1 FSYNC电平进入所有数据寄存器 2 FSYNC电平进入GYRO_XOUT_L 3 FSYNC电平进入GYRO_YOUT_L
  63. //			4 FSYNC电平进入GYRO_ZOUT_L 5 FSYNC电平进入ACCEL_XOUT_L 6 FSYNC电平进入ACCEL_YOUT_L
  64. //			7 FSYNC电平进入SYNC_ACCEL_ZOUT_L
  65. //bit2-bit0 数字低通滤波器 用于滤除高频干扰 高于这个频率的干扰被滤除掉
  66. /*对应关系如下
  67.  * *				  |   加速度传感器  |          陀螺仪
  68.  * * DLPF_CFG |    带宽   |  延迟  |    带宽   |  延迟  | 采样率
  69.  * -------------+--------+-------+--------+------+-------------
  70.  * 0			| 260Hz     | 0ms    | 256Hz   | 0.98ms | 8kHz
  71.  * 1			| 184Hz     | 2.0ms  | 188Hz   | 1.9ms  | 1kHz
  72.  * 2			| 94Hz      | 3.0ms  | 98Hz    | 2.8ms  | 1kHz
  73.  * 3			| 44Hz      | 4.9ms  | 42Hz    | 4.8ms  | 1kHz
  74.  * 4			| 21Hz      | 8.5ms  | 20Hz    | 8.3ms  | 1kHz
  75.  * 5			| 10Hz      | 13.8ms | 10Hz    | 13.4ms | 1kHz
  76.  * 6			| 5Hz       | 19.0ms | 5Hz     | 18.6ms | 1kHz
  77.  * 7			| Reserved  | Reserved | Reserved
  78.  * */
  79.  
  80.  
  81. /*陀螺仪的配置,主要是配置陀螺仪的量程与自检(通过相应的位7 6 5 开启自检)*/
  82. #define MPU6050_RA_GYRO_CONFIG      0x1B
  83. //bit4-bit3 量程设置如下
  84. //			 0 = +/- 250 度/秒
  85. //			 1 = +/- 500 度/秒
  86. //			 2 = +/- 1000 度/秒
  87. //			 3 = +/- 2000 度/秒*/
  88.  
  89. /*加速度计的配置,主要是配置加速度计的量程与自检(通过相应的位7 6 5 开启自检)
  90.  *另外,还能配置系统的高通滤波器*/
  91. #define MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG     0x1C
  92. //bit7 启动X自检 加速度计的自检
  93. //bit6 启动Y自检
  94. //bit5 启动Z自检
  95. //bit4-bit3 加速度传感器的量程配置
  96. //			 0 = +/- 2g
  97. //			 1 = +/- 4g
  98. //			 2 = +/- 8g
  99. //			 3 = +/- 16g*/
  100. //bit0到bit2 加速度传感器的高通滤波器
  101. /*DHPF是在路径中连接于运动探测器(自由落体,运动阈值,零运动)的一个滤波器模块。
  102.  *高通滤波器的输出值不在数据寄存器中
  103.  *高通滤波器有三种模式：
  104.  *重置:在一个样本中将滤波器输出值设为零。这有效的禁用了高通滤波器。这种模式可以快速切换滤波器的设置模式。
  105.  *开启:高通滤波器能通过高于截止频率的信号
  106.  *持续:触发后,过滤器持续当前采样。过滤器输出值是输入样本和持续样本之间的差异
  107.  *设置值如下所示
  108.  * ACCEL_HPF | 高通滤波模式| 截止频率
  109.  * ----------+-------------+------------------
  110.  * 0         | Reset       | None
  111.  * 1         | On          | 5Hz
  112.  * 2         | On          | 2.5Hz
  113.  * 3         | On          | 1.25Hz
  114.  * 4         | On          | 0.63Hz
  115.  * 7         | Hold        | None
  116.  */
  117.  
  118. #define MPU6050_RA_FF_THR           0x1D
  119. /*自由落体加速度的阈值
  120.  *这个寄存器为自由落体的阈值检测进行配置。
  121.  *FF_THR的单位是1LSB = 2mg。当加速度传感器测量而得的三个轴的绝对值
  122.  *都小于检测阈值时，就可以测得自由落体值。这种情况下，(加速度计每次检测到就+1以下,所以还要依靠加速度采样率)
  123.  *自由落体时间计数器计数一次 (寄存器30)。当自由落体时间计数器达到
  124.  *FF_DUR中规定的时间时，自由落体被中断(或发生自由落体中断)
  125.  **/
  126.  
  127. #define MPU6050_RA_FF_DUR           0x1E
  128. /*
  129.  *自由落体加速度的时间阈值
  130. * 这个寄存器为自由落体时间阈值计数器进行配置。
  131. * 时间计数频率为1 khz,因此FF_DUR的单位是 1 LSB = 1毫秒。
  132. * 当加速度器测量而得的绝对值都小于检测阈值时，
  133. * 自由落体时间计数器计数一次。当自由落体时间计数器
  134. * 达到该寄存器的规定时间时，自由落体被中断。
  135. * (或发生自由落体中断)
  136. * */
  137.  
  138. #define MPU6050_RA_MOT_THR          0x1F
  139. /*
  140.  *运动检测的加速度阈值
  141.  *这个寄存器为运动中断的阈值检测进行配置。
  142.  *MOT_THR的单位是 1LSB = 2mg。
  143.  *当加速度器测量而得的绝对值都超过该运动检测的阈值时，
  144.  *即可测得该运动。这一情况下，运动时间检测计数器计数一次。
  145.  *当运动检测计数器达到MOT_DUR的规定时间时，运动检测被中断。
  146.  * 运动中断表明了被检测的运动MOT_DETECT_STATUS (Register 97)的轴和极性。
  147.  */
  148.  
  149. #define MPU6050_RA_MOT_DUR          0x20
  150. /*
  151. *运动检测时间的阈值。
  152. *这个寄存器为运动中断的阈值检测进行配置。
  153. *时间计数器计数频率为1 kHz ，因此MOT_THR的单位是 1LSB = 1ms。
  154. *当加速度器测量而得的绝对值都超过该运动检测的阈值时(Register 31)，
  155. *运动检测时间计数器计数一次。当运动检测计数器达到该寄存器规定的时间时，
  156. *运动检测被中断。
  157.  **/
  158.  
  159. #define MPU6050_RA_ZRMOT_THR        0x21
  160. /*
  161. *零运动检测加速度阈值。
  162. * 这个寄存器为零运动中断检测进行配置。
  163. * ZRMOT_THR的单位是1LSB = 2mg。
  164. * 当加速度器测量而得的三个轴的绝对值都小于检测阈值时，
  165. * 就可以测得零运动。这种情况下，零运动时间计数器计数一次 (寄存器34)。
  166. * 当自零运动时间计数器达到ZRMOT_DUR (Register 34)中规定的时间时，零运动被中断。
  167. * 与自由落体或运动检测不同的是，当零运动首次检测到以及当零运动检测不到时，零运动检测都被中断。
  168. * 当零运动被检测到时,其状态将在MOT_DETECT_STATUS寄存器(寄存器97) 中显示出来。
  169. * 当运动状态变为零运动状态被检测到时,状态位设置为1。当零运动状态变为运动状态被检测到时,
  170. * 状态位设置为0。
  171.  **/
  172.  
  173. #define MPU6050_RA_ZRMOT_DUR        0x22
  174. /*
  175. *零运动检测的时间阈值
  176. * 这个寄存器为零运动中断检测进行时间计数器的配置。
  177. * 时间计数器的计数频率为16 Hz,因此ZRMOT_DUR的单位是1 LSB = 64 ms。
  178. * 当加速度器测量而得的绝对值都小于检测器的阈值(Register 33)时，
  179. * 运动检测时间计数器计数一次。当零运动检测计数器达到该寄存器规定的时间时，
  180. * 零运动检测被中断。
  181.  **/
  182.  
  183.  
  184. /*
  185.  *设备的各种FIFO使能,包括温度 加速度 陀螺仪 从机
  186.  *将相关的数据写入FIFO缓冲中
  187.  **/
  188. #define MPU6050_RA_FIFO_EN          0x23
  189. //bit7 温度fifo使能
  190. //bit6 陀螺仪Xfifo使能
  191. //bit5 陀螺仪Yfifo使能
  192. //bit4 陀螺仪Zfifo使能
  193. //bit3 加速度传感器fifo使能
  194. //bit2 外部从设备2fifo使能
  195. //bit1 外部从设备1fifo使能
  196. //bit0 外部从设备0fifo使能
  197.  
  198. #define MPU6050_RA_I2C_MST_CTRL     0x24
  199. //配置单主机或者多主机下的IIC总线
  200. //bit7 监视从设备总线,看总线是否可用 MULT_MST_EN设置为1时,MPU-60X0的总线仲裁检测逻辑被打开
  201. //bit6 延迟数据就绪中断,直达从设备数据也进入主机再触发 相当于数据同步等待
  202. //bit5 当设置为1时,与Slave3 相连的外部传感器数据(寄存器73 到寄存器 96)写入FIFO缓冲中,每次都写入
  203. //bit4 主机读取一个从机到下一个从机读取之间的动作 为0 读取之间有一个restart,为1 下一次读取前会有一个重启,然后
  204. //		一直读取直到切换写入或者切换设备
  205. //bit3-bit0 配置MPU作为IIC主机时的时钟,基于MPU内部8M的分频
  206. /* I2C_MST_CLK | I2C 主时钟速度 | 8MHz 时钟分频器
  207. * ------------+------------------------+-------------------
  208. * 0			    | 348kHz          | 23
  209. * 1			    | 333kHz          | 24
  210. * 2			    | 320kHz          | 25
  211. * 3				| 308kHz          | 26
  212. * 4				| 296kHz          | 27
  213. * 5				| 286kHz          | 28
  214. * 6				| 276kHz          | 29
  215. * 7				| 267kHz          | 30
  216. * 8				| 258kHz          | 31
  217. * 9				| 500kHz          | 16
  218. * 10			| 471kHz          | 17
  219. * 11			| 444kHz          | 18
  220. * 12			| 421kHz          | 19
  221. * 13			| 400kHz          | 20
  222. * 14			| 381kHz          | 21
  223. * 15			| 364kHz          | 22
  224. * */
  225.  
  226.  
  227.  
  228. /**************************MPU链接IIC从设备控制寄存器,没使用从机连接的基本不用考虑这些************************************/
  229. /*指定slave (0-3)的I2C地址
  230. * 注意Bit 7 (MSB)控制了读/写模式。如果设置了Bit 7,那么这是一个读取操作,
  231. * 如果将其清除,那么这是一个编写操作。其余位(6-0)是slave设备的7-bit设备地址。
  232. * 在读取模式中,读取结果是存储于最低可用的EXT_SENS_DATA寄存器中。
  233. * MPU-6050支持全5个slave，但Slave 4有其特殊功能(getSlave4* 和setSlave4*)。
  234. * 如寄存器25中所述，I2C数据转换通过采样率体现。用户负责确保I2C数据转换能够
  235. * 在一个采样率周期内完成。
  236. * I2C slave数据传输速率可根据采样率来减小。
  237. * 减小的传输速率是由I2C_MST_DLY(寄存器52)所决定的。
  238. * slave数据传输速率是否根据采样率来减小是由I2C_MST_DELAY_CTRL (寄存器103)所决定的。
  239. * slave的处理指令是固定的。Slave的处理顺序是Slave 1, Slave 2, Slave 3 和 Slave 4。
  240. * 如果某一个Slave被禁用了，那么它会被自动忽略。
  241. * 每个slave可按采样率或降低的采样率来读取。在有些slave以采样率读取有些以减小
  242. * 的采样率读取的情况下，slave的读取顺序依旧不变。然而，
  243. * 如果一些slave的读取速率不能在特定循环中进行读取，那么它们会被自动忽略
  244. * 更多降低的读取速率相关信息,请参阅寄存器52。
  245. * Slave是否按采样率或降低的采样率来读取由寄存器103得Delay Enable位来决定
  246.  **/
  247.  
  248. //从机0设置相关
  249. #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_ADDR    0x25
  250. //bit7 当前IIC 从设备0的操作,1为读取 0写入
  251. //bit6-bit0 从机设备的地址
  252. /* 要读取或者要写入的设备内部的寄存器地址,不管读取还是写入*/
  253. #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_REG     0x26
  254. /*iic从机系统配置寄存器*/
  255. #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_CTRL    0x27
  256. //bit7 启动或者禁止这个设备的IIC数据传送过程
  257. //bit6 当设置为1时,字节交换启用。当启用字节交换时,词对的高低字节即可交换
  258. //bit5 当 I2C_SLV0_REG_DIS 置 1，只能进行读取或者写入数据。当该位清 0，可以再读取
  259. //		或写入数据之前写入一个寄存器地址。当指定从机设备内部的寄存器地址进行发送或接收
  260. //		数据时，该位必须等于 0
  261. //bit4	指定从寄存器收到的字符对的分组顺序。当该位清 0，寄存器地址
  262. // 		0和 1, 2 和 3 的字节是分别成对（甚至，奇数寄存器地址 ） ，作为一个字符对。当该位置 1，
  263. //		寄存器地址 1 和 2， 3 和 4 的字节是分别成对的，作为一个字符对
  264. //bit3-bit0  指定从机 0 发送字符的长度。由Slave 0转换而来和转换至Slave 0的字节数,(IIC一次传输的长度)
  265. // 			该位清 0，I2C_SLV0_EN 位自动置 0.
  266.  
  267. /*IIC SLAVE1配置寄存器,与0相同*/
  268.  
  269. #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_ADDR    0x28
  270. #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_REG     0x29
  271. #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_CTRL    0x2A
  272.  
  273. /*IIC SLAVE2配置寄存器,与0相同*/
  274. #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_ADDR    0x2B
  275. #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_REG     0x2C
  276. #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_CTRL    0x2D
  277.  
  278. /*IIC SLAVE3配置寄存器,与0相同*/
  279. #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_ADDR    0x2E
  280. #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_REG     0x2F
  281. #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_CTRL    0x30
  282.  
  283. /*slave4的I2C地址 IIC4与前几个的寄存器定义有所不同*/
  284. #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_ADDR    0x31		//与IIC SLAVE1类似 
  285. #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_REG     0x32	/*slave4的当前内部寄存器*/
  286. #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_DO      0x33
  287. 	/*写于slave4的新字节这一寄存器可储存写于slave4的数据。
  288. 	* 如果I2C_SLV4_RW设置为1（设置为读取模式），那么该寄存器无法执行操作*/
  289. #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_CTRL    0x34
  290. //当设置为1时，此位启用了slave4的转换操作。当设置为0时，则禁用该操作
  291. #define MPU6050_I2C_SLV4_EN_BIT         7
  292. //当设置为1时，此位启用了slave4事务完成的中断信号的生成。
  293. // 当清除为0时，则禁用了该信号的生成。这一中断状态可在寄存器54中看到。
  294. #define MPU6050_I2C_SLV4_INT_EN_BIT     6
  295. //当设置为1时,只进行数据的读或写操作。当设置为0时,
  296. // 在读写数据之前将编写一个寄存器地址。当指定寄存器地址在slave设备中时
  297. // ，这应该等于0，而在该寄存器中会进行数据处理。
  298. #define MPU6050_I2C_SLV4_REG_DIS_BIT    5
  299. //采样率延迟,这为根据采样率减小的I2C slaves传输速率进行了配置。
  300. // 当一个slave的传输速率是根据采样率而降低的,那么该slave是以每1 / (1 + I2C_MST_DLY) 个样本进行传输。
  301. // 这一基本的采样率也是由SMPLRT_DIV (寄存器 25)和DLPF_CFG (寄存器26)所决定的的。
  302. // slave传输速率是否根据采样率来减小是由I2C_MST_DELAY_CTRL (寄存器103)所决定的
  303. #define MPU6050_I2C_SLV4_MST_DLY_BIT    4	//[4:0]
  304. #define MPU6050_I2C_SLV4_MST_DLY_LENGTH 5
  305. /*slave4中可读取的最后可用字节*/
  306. #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_DI      0x35
  307.  
  308. /*
  309.  * IIC辅助从机系统中断状态
  310.  **/
  311. #define MPU6050_RA_I2C_MST_STATUS   0x36
  312. //bit7 此位反映了一个与MPU-60X0相连的外部设备的FSYNC中断状态。
  313. //		当设置为1且在INT_PIN_CFG(寄存器55)中断言FSYNC_INT_EN时，中断产生。
  314. //bit6 当slave4事务完成时，设备会自动设置为1 如果定义了INT_ENABLE中的I2C_MST_INT_EN则产生中断
  315. //bit5 I2C主机失去辅助I2C总线（一个错误状态）的仲裁，此位自动设置为1.如果断言了INT_ENABLE寄存器
  316. //		（寄存器56）中的I2C_MST_INT_EN位，则中断产生
  317. //bit4	slave4的NACK状态
  318. //bit3  slave3的NACK状态
  319. //bit2  slave2的NACK状态
  320. //bit1  slave1的NACK状态
  321. //bit0  slave0的NACK状态
  322.  
  323.  
  324. /*中断引脚配置寄存器*/
  325. #define MPU6050_RA_INT_PIN_CFG      0x37
  326. //bit7  中断的逻辑电平模式,高电平时，设置为0；低电平时，设置为1
  327. //bit6  中断驱动模式,推拉模式设置为0，开漏模式设置为1.
  328. //bit5  中断锁存模式.50us-pulse模式设置为0，latch-until-int-cleared模式设置为1
  329. //bit4  中断锁存清除模式 status-read-only状态设置为0，any-register-read状态设置为1.
  330. //bit3  FSYNC中断逻辑电平模式 0=active-high, 1=active-low
  331. //bit2  FSYNC端口中断启用设置设置为0时禁用，设置为1时启用
  332. //bit1  I2C支路启用状态,此位等于1且I2C_MST_EN (寄存器 106 位[5])等于0时,主机应用程序处理器能够直接访问MPU-60X0的辅助I2C总线
  333. //		否则无论如何都不能直接访问
  334. //bit0  当此位为1时，CLKOUT端口可以输出参考时钟。当此位为0时，输出禁用
  335.  
  336.  
  337. /*部分中断使能*/
  338. #define MPU6050_RA_INT_ENABLE       0x38
  339. //bit7  自由落体中断使能
  340. //bit6  运动检测中断使能
  341. //bit5  零运动检测中断使能
  342. //bit4  FIFO溢出中断使能
  343. //bit3  IIC主机所有中断源使能
  344. //bit0  数据就绪中断使能
  345.  
  346.  
  347. /*DMP中断使能*/
  348. #define MPU6050_RA_DMP_INT_STATUS   0x39
  349. //不知道这些位的具体作用是什么,官方语焉不详,但是的确存在
  350. #define MPU6050_DMPINT_4_BIT            4
  351. #define MPU6050_DMPINT_3_BIT            3
  352. #define MPU6050_DMPINT_2_BIT            2
  353. #define MPU6050_DMPINT_1_BIT            1
  354. #define MPU6050_DMPINT_0_BIT            0
  355.  
  356. /*DMP中断配置*/
  357. #define MPU6050_RA_INT_STATUS       0x3A
  358. //DMP中断位之一使能
  359. #define MPU6050_INTERRUPT_PLL_RDY_INT_BIT   2
  360. //DMP中断位之二使能
  361. #define MPU6050_INTERRUPT_DMP_INT_BIT       1
  362.  
  363. /*加速度X输出*/
  364. #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H     0x3B
  365. #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_L     0x3C
  366.  
  367. /*加速度Y输出*/
  368. #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_H     0x3D
  369. #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_L     0x3E
  370.  
  371. /*加速度Z输出*/
  372. #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_H     0x3F
  373. #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_L     0x40
  374.  
  375. /*温度值输出*/
  376. #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_H       0x41
  377. #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_L       0x42
  378.  
  379. /*陀螺仪X输出*/
  380. #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H      0x43
  381. #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_L      0x44
  382.  
  383. /*陀螺仪Y输出*/
  384. #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_H      0x45
  385. #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_L      0x46
  386.  
  387. /*陀螺仪Z输出*/
  388. #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_H      0x47
  389. #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_L      0x48
  390.  
  391. /*从IIC从机上获取到的数据*/
  392. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_00 0x49
  393. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_01 0x4A
  394. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_02 0x4B
  395. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_03 0x4C
  396. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_04 0x4D
  397. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_05 0x4E
  398. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_06 0x4F
  399. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_07 0x50
  400. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_08 0x51
  401. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_09 0x52
  402. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_10 0x53
  403. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_11 0x54
  404. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_12 0x55
  405. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_13 0x56
  406. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_14 0x57
  407. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_15 0x58
  408. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_16 0x59
  409. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_17 0x5A
  410. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_18 0x5B
  411. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_19 0x5C
  412. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_20 0x5D
  413. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_21 0x5E
  414. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_22 0x5F
  415. #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_23 0x60
  416.  
  417. //运动检测的状态
  418. #define MPU6050_RA_MOT_DETECT_STATUS    0x61
  419. //bit7  x轴反向运动检测中断状态
  420. //bit6  x轴正向运动检测中断状态
  421. //bit5  Y轴反向运动检测中断状态
  422. //bit4  Y轴正向运动检测中断状态
  423. //bit3  Z轴反向运动检测中断状态
  424. //bit2  Z轴正向运动检测中断状态
  425. //bit1
  426. //bit0  零运动检测中断状态
  427. //
  428.  
  429.  
  430. /*写入到IIC从机中的数据,指定的slv数据输出容器*/
  431. #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_DO      0x63
  432. #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_DO      0x64
  433. #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_DO      0x65
  434. #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_DO      0x66
  435.  
  436. /*外部影子寄存器的配置,这个寄存器用于指定外部传感器数据影子的时间
  437. *当启用了某一特定的slave，其传输速率就会减小。
  438. *当一个slave的传输速率是根据采样率而降低的,那么该slave是以
  439. *每1 / (1 + I2C_MST_DLY) 个样本进行传输。
  440. *     1 / (1 + I2C_MST_DLY) Samples
  441. * 这一基本的采样率也是由SMPLRT_DIV (寄存器 25)和DLPF_CFG (寄存器26)所决定的的。*/
  442. #define MPU6050_RA_I2C_MST_DELAY_CTRL   0x67
  443. //DELAY_ES_SHADOW设置为1,跟随外部传感器数据影子将会延迟到所有的数据接收完毕。
  444. #define MPU6050_DELAYCTRL_DELAY_ES_SHADOW_BIT   7
  445. //slv4-0的配置
  446. #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV4_DLY_EN_BIT   4
  447. #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV3_DLY_EN_BIT   3
  448. #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV2_DLY_EN_BIT   2
  449. #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV1_DLY_EN_BIT   1
  450. #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV0_DLY_EN_BIT   0
  451.  
  452. /*用于陀螺仪，加速度计，温度传感器的模拟和数字信号通道的复位。
  453. 复位会还原模数转换信号通道和清除他们的上电配置*/
  454. #define MPU6050_RA_SIGNAL_PATH_RESET    0x68
  455. //bit2  重置陀螺仪的信号路径
  456. //bit1  重置加速度传感器的信号路径
  457. //bit0  重置温度传感器的信号路径
  458.  
  459.  
  460. /*获取加速度传感器启动延迟 还有滤波器的一些配置
  461. * 加速度传感器数据路径为传感器寄存器、运动检测、
  462. * 零运动检测和自由落体检测模块提供样本。在检测模块开始操作之前，
  463. * 包含过滤器的信号路径必须用新样本来启用。
  464. * 默认的4毫秒唤醒延迟时间可以加长3毫秒以上。在ACCEL_ON_DELAY中规定
  465. * 这个延迟以1 LSB = 1 毫秒为单位。除非InvenSense另行指示，
  466. * 用户可以选择任何大于零的值。*/
  467. #define MPU6050_RA_MOT_DETECT_CTRL      0x69
  468. //具体的有效控制位
  469. //bit5-bit4 [5:4]1-4ms 延时时间1-4ms选择
  470. //bit3-bit2 自由落体检测计数器的减量配置。
  471. // 			当指定数量的样本的加速度测量都满足其各自的阈值条件时，
  472. //  		检测结果存储于自由落体检测模块中。当满足阈值条件时，
  473. //  		相应的检测计数器递增1。用户可通过FF_COUNT配置不满足阈值条件来减量。
  474. //  		减量率可根据下表进行设置：
  475. 			/* FF_COUNT | 计数器减量
  476. 			* ---------+------------------
  477. 			* 0				| 重置
  478. 			* 1				| 1
  479. 			* 2				| 2
  480. 			* 3				| 4
  481. 			* 当FF_COUNT配置为0(复位)时,任何不合格的样品都将计数器重置为0*/
  482. //bit1-bit0  运动检测计数器的减量配置。
  483. // 			当指定数量的样本的加速度测量都满足其各自的阈值条件时，
  484. // 			检测结果存储于运动检测模块中。当满足阈值条件时，相应的检测计数器递增1。
  485. // 			用户可通过MOT_COUNT配置不满足阈值条件来减量。减量率可根据下表进行设置：
  486. // 			MOT_COUNT | 计数器减量
  487. 			/* ----------+------------------
  488. 			* 0				 | 重置
  489. 			* 1				 | 1
  490. 			* 2				 | 2
  491. 			* 3				 | 4
  492. 			* 当MOT_COUNT配置为0(复位)时,任何不合格的样品都将计数器重置为0*/
  493. 			
  494.  
  495. /*这个寄存器允许用户使能或使能 FIFO 缓冲区，
  496.  *I2C 主机模式和主要 I2C 接口。FIFO 缓冲
  497. 区，I2C 主机，传感器信号通道和传感器寄存器也可以使用这个寄存器复位*/
  498. #define MPU6050_RA_USER_CTRL        0x6A
  499. //bit7  DMP禁止
  500. //bit6  当此位设置为0,FIFO缓冲是禁用的
  501. //bit5  当这个模式被启用,MPU-60X0即成为辅助I2C总线上的外部传感器slave设备的I2C主机
  502. //		当此位被清除为0时,辅助I2C总线线路(AUX_DA and AUX_CL)理论上是由I2C总线
  503. //		(SDA和SCL)驱动的。这是启用旁路模式的一个前提
  504. //bit4  I2C转换至SPI模式(只允许MPU-6000)
  505. //bit3  重置DMP模式,官方文档未说明的寄存器
  506. //bit2  重置FIFO当设置为1时，此位将重置FIFO缓冲区，此时FIFO_EN等于0。触发重置后，此位将自动清为0
  507. //bit1	重置I2C主机当设置为1时，此位将重置I2C主机，此时I2C_MST_EN等于0。触发重置后，此位将自动清为0
  508. //bit0  重置所有传感器寄存器和信号路径 如果只重置信号路径（不重置传感器寄存器），请使用寄存器104
  509.  
  510.  
  511. /*允许用户配置电源模式和时钟源。还提供了复位整个设备和禁用温度传感器的位*/
  512. #define MPU6050_RA_PWR_MGMT_1       0x6B
  513. //bit7  触发一个设备的完整重置。 触发重置后，一个~ 50 毫秒的小延迟是合理的
  514. //bit6  寄存器的SLEEP位设置使设备处于非常低功率的休眠模式。
  515. //bit5  唤醒周期启用状态当此位设为1且SLEEP禁用时.在休眠模式和唤醒模式间循环，以此从活跃的传感器中获取数据样本
  516. //bit3  温度传感器启用状态控制内部温度传感器的使用
  517. //bit2-bit0 设定时钟源设置,一个频率为8 mhz的内部振荡器,基于陀螺仪的时钟或外部信息源都可以被选为MPU-60X0的时钟源
  518. 			/* CLK_SEL | 时钟源
  519. 			* --------+--------------------------------------
  520. 			* 0			 | 内部振荡器
  521. 			* 1			 | PLL with X Gyro reference
  522. 			* 2			 | PLL with Y Gyro reference
  523. 			* 3			 | PLL with Z Gyro reference
  524. 			* 4			 | PLL with external 32.768kHz reference
  525. 			* 5			 | PLL with external 19.2MHz reference
  526. 			* 6			 | Reserved
  527. 			* 7			 | Stops the clock and keeps the timing generator in reset
  528. 			* */
  529.  
  530.  
  531. /*这个寄存器允许用户配置加速度计在低功耗模式下唤起的频率。也允许用户让加速度计和
  532. 陀螺仪的个别轴进入待机模式。*/
  533. #define MPU6050_RA_PWR_MGMT_2       0x6C
  534. //bit7-bit6 Accel-Only低电量模式下的唤醒频率
  535. 			/* 通过把Power Management 1寄存器（寄存器107）中的PWRSEL设为1，
  536. 			* MPU-60X0可以处于Accerlerometer Only的低电量模式。在这种模式下,
  537. 			设备将关闭除了原I2C接口以外的所有设备，只留下accelerometer以固定时间
  538. 			间隔醒来进行测量。唤醒频率可用LP_WAKE_CTRL进行配置，如下表所示：
  539. 			* LP_WAKE_CTRL | 　唤醒频率
  540. 			* -------------+------------------
  541. 			* 0            | 1.25 Hz
  542. 			* 1            | 2.5 Hz
  543. 			* 2            | 5 Hz
  544. 			* 3            | 10 Hz
  545. 			* */
  546. //bit5  备用的x轴加速度传感器启用状态,也就是进入待机模式
  547. //bit4  备用的Y轴加速度传感器启用状态
  548. //bit3  备用的Z轴加速度传感器启用状态
  549. //bit2  备用的x轴陀螺仪启用状态
  550. //bit1  备用的Y轴陀螺仪启用状态
  551. //bit0  备用的Z轴陀螺仪启用状态
  552.  
  553. /*设定DMP模式下的bank*/
  554. #define MPU6050_RA_BANK_SEL         0x6D
  555. //DMP内存配置
  556. #define MPU6050_BANKSEL_PRFTCH_EN_BIT       6
  557. #define MPU6050_BANKSEL_CFG_USER_BANK_BIT   5
  558. #define MPU6050_BANKSEL_MEM_SEL_BIT         4
  559. #define MPU6050_BANKSEL_MEM_SEL_LENGTH      5
  560. //dmp内存地址设置
  561. #define MPU6050_DMP_MEMORY_BANKS        8
  562. #define MPU6050_DMP_MEMORY_BANK_SIZE    256
  563. #define MPU6050_DMP_MEMORY_CHUNK_SIZE   16
  564.  
  565. /*设定DMP模式下的起始地址*/
  566. #define MPU6050_RA_MEM_START_ADDR   0x6E
  567. /*一个字节的dmp数据缓存*/
  568. #define MPU6050_RA_MEM_R_W          0x6F
  569. /*DMP配置寄存器1*/
  570. #define MPU6050_RA_DMP_CFG_1        0x70
  571. /*DMP配置寄存器2*/
  572. #define MPU6050_RA_DMP_CFG_2        0x71
  573.  
  574. /*当前FIFO缓冲区大小
  575. * 这个值表明了存储于FIFO缓冲区的字节数。
  576. * 而这个数字也是能从FIFO缓冲区读取的字节数，
  577. * 它与存储在FIFO(寄存器35和36)中的传感器数据组所提供的可用样本数成正比。
  578. * 两个寄存器一起构成一个16位数据*/
  579. #define MPU6050_RA_FIFO_COUNTH      0x72
  580. #define MPU6050_RA_FIFO_COUNTL      0x73
  581.  
  582. /*这个寄存器用于从FIFO缓冲区中读取和编写数据。数据在寄存器编号(从低到高)的指
  583.  *令下编写入数据写入FIFO。如果所有的FIFO启用标志(见下文)都被启用了且
  584.  *所有外部传感器数据寄存器(寄存器73至寄存器96)都与一个slave设备相连
  585.  *,那么寄存器59到寄存器96的内容都将在采样率的指令下编写。
  586. * 当传感器数据寄存器（寄存器59到寄存器96）的相关FIFO启用标志在FIFO_EN 寄存
  587. * 器35)中都设为1时，它们的内容将被写入FIFO缓冲区。在I2C_MST_CTRL (寄存器 36)
  588. * 中能找到一个与I2C Slave 3相连的额外的传感器数据寄存器标志。
  589. * 如果FIFO缓冲区溢出,状态位FIFO_OFLOW_INT自动设置为1。
  590. * 此位位于INT_STATUS (寄存器58)中。当FIFO缓冲区溢出时,最早的数据将会丢失
  591. * 而新数据将被写入FIFO。如果FIFO缓冲区为空, 读取将返回原来从FIFO中读取的
  592. * 最后一个字节，直到有可用的新数据。用户应检查FIFO_COUNT,以确保不在FIFO缓冲为空时读取。*/
  593. #define MPU6050_RA_FIFO_R_W         0x74
  594.  
  595. /*寄存器是用来验证设备的身份的 默认值是0X34*/
  596. #define MPU6050_RA_WHO_AM_I         0x75
  597. //bit6-bit1 设备身份验证 0x34 最高位和最低位都剔除掉
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602. typedef struct ACCELSTRUCT
  603. {
  604.     s16 accelX;
  605.     s16 accelY;
  606.     s16 accelZ;
  607. }ACCELSTRUCT;
  608.  
  609. typedef struct GYROSTRUCT
  610. {
  611.     s16 gyroX;
  612.     s16 gyroY;
  613.     s16 gyroZ;
  614. }GYROSTRUCT;
  615.  
  616. extern struct ACCELSTRUCT       accelStruct ;
  617. extern struct GYROSTRUCT	gyroStruct ;
  618.  
  619.  
  620. u8 MpuInit(void);
  621.  
  622. void MpuGetData(void);
  623.  
  624.  
  625.  
  626. #endif
  627.  
  628.  
  629.  
  630.  
  631.  
  632.


2.       Mpu6050.c

  1. #include "mpu6050.h"
  2.  
  3. struct ACCELSTRUCT accelStruct = {0,0,0};
  4. struct GYROSTRUCT	gyroStruct = {0,0,0};
  5.  
  6.  
  7. //IO方向设置
  8. #define MPU_SDA_IN()  {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}
  9. #define MPU_SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}
  10.  
  11. //IO操作函数	 
  12. #define MPU_SCL    PCout(10) //MPU SCL
  13. #define MPU_SDA    PCout(11) //MPU SDA	 
  14. #define MPU_READ_SDA   PCin(11)  //输入SDA 
  15.  
  16.  
  17. /**************************MPU5883 IIC驱动函数*********************************/
  18.  
  19. static void MPU5883IOInit(void)
  20. {
  21. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  22.     RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );	
  23.     
  24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;//PC10 PC11
  25.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
  26.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  27.     GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
  28.     
  29. 	
  30.     MPU_SCL = 1;//初始化均为浮空状态
  31.     MPU_SDA = 1;
  32. }
  33.  
  34.  
  35.  
  36. //发送IIC起始信号
  37. static void ComStart(void)
  38. {
  39. 	MPU_SDA_OUT();     //sda线输出
  40.     MPU_SDA=1;	  	  
  41.     MPU_SCL=1;
  42.     DelayUs(5);
  43.     MPU_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
  44.     DelayUs(5);
  45.     MPU_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
  46. }
  47. //发送IIC停止信号
  48. static void ComStop(void)
  49. {
  50. 	MPU_SDA_OUT();//sda线输出
  51.     MPU_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
  52.     MPU_SCL=1;
  53.     DelayUs(5);
  54.     MPU_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
  55.     DelayUs(5);		
  56. }
  57. //等待ACK,为1代表无ACK 为0代表等到了ACK
  58. static u8 ComWaitAck(void)
  59. {
  60. 	u8 waitTime = 0;
  61. 	MPU_SDA_OUT();//sda线输出
  62. 	MPU_SDA = 1;
  63. 	DelayUs(5);
  64.     MPU_SDA_IN();      //SDA设置为输入
  65. 	MPU_SCL=1;
  66. 	DelayUs(5);
  67. 	while(MPU_READ_SDA)
  68. 	{
  69. 		waitTime++;
  70. 		DelayUs(1);
  71. 		if(waitTime > MPU_ACK_WAIT_TIME)
  72. 		{
  73. 			ComStop();
  74. 			return 1;
  75. 		}
  76. 	}
  77. 	MPU_SCL = 0;
  78. 	return 0;
  79. 	
  80. }
  81.  
  82. //static void ComSendAck(void)
  83. //{
  84. //	MPU_SCL = 0;
  85. //	MPU_SDA_OUT();
  86. //    MPU_SDA = 0;
  87. //	DelayUs(2);
  88. //    MPU_SCL = 1;
  89. //    DelayUs(5);
  90. //    MPU_SCL = 0;
  91. //    DelayUs(5);
  92. //}
  93.  
  94. static void ComSendNoAck(void)
  95. {
  96. 	MPU_SCL = 0;
  97. 	MPU_SDA_OUT();
  98.     MPU_SDA = 1;
  99. 	DelayUs(2);
  100.     MPU_SCL = 1;
  101.     DelayUs(5);
  102.     MPU_SCL = 0;
  103.     DelayUs(5);
  104. }
  105. //返回0 写入收到ACK 返回1写入未收到ACK
  106. static u8 ComSendByte(u8 byte)
  107. {
  108. 	u8 t;   
  109.     MPU_SDA_OUT(); 	
  110.     for(t=0;t<8;t++)
  111.     {              
  112.         MPU_SDA=(byte&0x80)>>7;
  113.         byte<<=1; 	   
  114.         MPU_SCL=1;
  115.         DelayUs(5); 
  116.         MPU_SCL=0;	
  117.         DelayUs(5);
  118.     }	 
  119.     return ComWaitAck();
  120. }
  121.  
  122. static void ComReadByte(u8* byte)
  123. {
  124. 	u8 i,receive=0;
  125.     MPU_SDA_IN();//SDA设置为输入
  126.     for(i=0;i<8;i++ )
  127.     {
  128.         receive <<= 1;
  129.         MPU_SCL=1; 
  130.         DelayUs(5);
  131.         if(MPU_READ_SDA)receive++;
  132.         MPU_SCL=0; 
  133.         DelayUs(5); 
  134.     }					  
  135.     *byte = receive;
  136. }
  137.  
  138. /**************************MPU5883 IIC驱动函数*********************************/
  139.  
  140.  
  141. //向MPU写入一个字节数据,失败返回1 成功返回0
  142. u8 MPUWriteReg(u8 regValue,u8 setValue)
  143. {
  144. 	u8 res;
  145.     ComStart();                 	//起始信号
  146.     res = ComSendByte(MPU_ADDR);    //发送设备地址+写信号
  147. 	if(res)
  148. 	{
  149. 		#ifdef MPU_DEBUG
  150. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  151. 		#endif
  152. 		return res;
  153. 	}
  154.     res = ComSendByte(regValue);    //内部寄存器地址
  155. 	if(res)
  156. 	{
  157. 		#ifdef MPU_DEBUG
  158. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  159. 		#endif
  160. 		return res;
  161. 	}
  162.     res = ComSendByte(setValue);    //内部寄存器数据
  163. 	if(res)
  164. 	{
  165. 		#ifdef MPU_DEBUG
  166. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  167. 		#endif
  168. 		return res;
  169. 	}
  170.     ComStop();                   	//发送停止信号
  171. 	return res;
  172. }
  173.  
  174. //**************************************
  175. //从I2C设备读取一个字节数据 返回值 读取成功或失败
  176. //**************************************
  177. u8 MPUReadReg(u8 regAddr,u8* readValue)
  178. {
  179.     u8 res;
  180.     ComStart();                 		//起始信号
  181.     res = ComSendByte(MPU_ADDR);    	//发送设备地址+写信号
  182. 	if(res)
  183. 	{
  184. 		#ifdef MPU_DEBUG
  185. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  186. 		#endif
  187. 		return res;
  188. 	}
  189.     res = ComSendByte(regAddr);     	//发送存储单元地址，从0开始	
  190. 	if(res)
  191. 	{
  192. 		#ifdef MPU_DEBUG
  193. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  194. 		#endif
  195. 		return res;
  196. 	}
  197.     ComStart();                 		//起始信号
  198.     res = ComSendByte(MPU_ADDR+1);  	//发送设备地址+读信号
  199. 	if(res)
  200. 	{
  201. 		#ifdef MPU_DEBUG
  202. 		printf("file=%s,func=%s,line=%d\r\n",__FILE__,__FUNCTION__,__LINE__);
  203. 		#endif
  204. 		return res;
  205. 	}
  206.     ComReadByte(readValue);     		//读出寄存器数据
  207.     ComSendNoAck();               		//发送非应答信号
  208.     ComStop();                  		//停止信号
  209.     return res;
  210. }
  211.  
  212. //MPU读取两个字节的数据
  213. s16 MpuReadTwoByte(u8 addr)
  214. {
  215.     u8 H,L;
  216.     MPUReadReg(addr,&H);
  217.     MPUReadReg(addr+1,&L);
  218.     return (s16)((((u16)H)<<8)+L);   //合成数据
  219. }
  220.  
  221. /*
  222.  *初始化，返回0代表失败 返回1代表成功
  223.  **/
  224. u8 MpuInit(void)
  225. {
  226. 	u8 result;
  227. 	u8 id = 0;
  228.     MPU5883IOInit();
  229. 	result = MPUReadReg(MPU6050_RA_WHO_AM_I,&id);
  230. 	if(result)	return result;	//IIC总线错误
  231. 	else 
  232. 	{
  233. 		id &= 0x7e;//除去最高位最低位
  234. 		id>>= 1;
  235. 		if(id != 0x34) return 1;	//获取到的芯片ID错误
  236. 	}
  237.     //初始化成功，设置参数
  238.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,0x01);			// 退出睡眠模式，设取样时钟为陀螺X轴。
  239.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV,0x04);			// 取样时钟4分频，1k/4，取样率为25Hz。
  240.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_CONFIG,2);				// 低通滤波，截止频率100Hz左右。
  241.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG,3<<3);			// 陀螺量程，2000dps
  242.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG,2<<3);			// 加速度计量程，8g。
  243.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_INT_PIN_CFG,0x32);					// 中断信号为高电平，推挽输出，直到有读取操作才消失，直通辅助I2C。
  244.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_INT_ENABLE,0x01);					// 使用“数据准备好”中断。
  245.     MPUWriteReg(MPU6050_RA_USER_CTRL,0x00);					// 不使用辅助I2C。
  246.     return 0;
  247. }
  248.  
  249.  
  250. //获取相应的测量数据
  251. void MpuGetData(void)
  252. {
  253. 	s16 temp = 0;
  254.     accelStruct.accelX = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H);
  255.     accelStruct.accelY = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_H);
  256.     accelStruct.accelZ = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_H);
  257.     gyroStruct.gyroX = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H);
  258.     gyroStruct.gyroY = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_GYRO_YOUT_H);
  259.     gyroStruct.gyroZ = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_H);
  260. 	temp = MpuReadTwoByte(MPU6050_RA_TEMP_OUT_H);
  261. 	#ifdef MPU_DEBUG
  262. 	printf("accel  x = %d  ,y =  %d  ,z = %d  \r\n",accelStruct.accelX,accelStruct.accelY,accelStruct.accelZ);
  263. 	printf("gyro  x = %d  ,y =  %d  ,z = %d  \r\n",gyroStruct.gyroX,gyroStruct.gyroY,gyroStruct.gyroZ);
  264. 	printf("temp is %0.3f \r\n",(((float)temp)/340.0 + 36.53));
  265. 	#endif
  266. 	
  267. }



电路图如下



通过加速度传感器和陀螺仪我们就可以知道芯片当前的姿态,从而进行姿态控制,具体姿态算法后续会说明

 

另,mpu6050有一套自己的DMP姿态解算的算法,不过需要说完姿态解算之后介绍,否则看不懂

转载于:https://www.cnblogs.com/dengxiaojun/p/4279441.html

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