ESP32开发笔记（二）：ESP32读取MPU6050数据_esp32采集mou6050数据

所用工具

硬件工具：ESP32开发板，MPU6050

编译工具：VScode
测试工具：putty0.7.3
烧录工具：flash_download_tool_v3.8.5。下载地址：https://www.espressif.com/zh-hans/support/download/other-tools

查看MPU6050手册

MPU6050仅支持I2C通讯，且其主要的串行接口和辅助接口都支持I2C通讯。包括串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL），连接到 I2C 接口的设备可做主设备或从设备。主设备将 Slave 地址传到总线上，从设备用与其匹配的地址来识别主设备。当连接到系统芯片时，MPU6050总是作为从设备。

确定MPU6050的时序

单字节写入时序：

主设备发出开始标志（S），在地址位（AD）后加上一个R / W位，0为写，1为读。

代码如下：

uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg, uint8_t data)
{
	esp_err_t error;
	i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();         
	i2c_master_start(cmd);                                                        //开始
	error = i2c_master_write_byte(cmd, (MPU_ADDR << 1) | I2C_MASTER_WRITE, 1);    //器件地址
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	error = i2c_master_write_byte(cmd, reg, 1);                                   //寄存器地址
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	error = i2c_master_write_byte(cmd, data, 1);                                  //写入数据
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	i2c_master_stop(cmd);                                                         //结束

	i2c_master_cmd_begin(I2C_NUM_0, cmd, 10/portTICK_PERIOD_MS);

	i2c_cmd_link_delete(cmd);

	return 0;
}
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单字节读出时序：

主设备发一个开始信号（下图中为第二个“S”信号），然后发送从设备地址位和一个读数据位（AD+R）。作为从设备的 MPU-60X0 产生应答信号并开始发送寄存器数据。通信以主设备产生的拒绝应答信号（NACK）和结束标志（P）结束。拒绝应答信号（NACK）产生，定义为 SDA 数据在第 9 个时钟周期一直为高。

所有的 SDA 信号变化都要在 SCL 时钟为低电平时进行，除了开始和结束标志。
代码如下：

uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg, uint8_t *res)
{

	esp_err_t error;
	i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();
	i2c_master_start(cmd);                                                         //开始
	error = i2c_master_write_byte(cmd, (MPU_ADDR << 1) | I2C_MASTER_WRITE, 1);     //器件地址，写
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	error = i2c_master_write_byte(cmd, reg, 1);                                    //寄存器地址
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	i2c_master_start(cmd);                                                         //开始
	error = i2c_master_write_byte(cmd, (MPU_ADDR << 1) | I2C_MASTER_READ, 1);      //器件地址，读
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	error = i2c_master_read_byte(cmd, res, I2C_MASTER_LAST_NACK);                  //发送数据
	if(error != ESP_OK)
		return 1;

	i2c_master_stop(cmd);                                                          //结束

	i2c_master_cmd_begin(I2C_NUM_0, cmd, 10/portTICK_PERIOD_MS);

	i2c_cmd_link_delete(cmd);
	return 0;
}
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I2C 信号说明

确定MPU6050的器件地址

MPU6050的器件地址根据AD0脚的接法，分两种情况：

如果AD0脚(9脚)接地，IIC地址为 0X68 (不包含最低位).
如果接V3.3，则IIC地址为 0X69 (不包含最低位).

如果不知道AD0脚的接法，也有个办法可以找到器件地址，利用I2C通讯。

在esp32-idf的例工程里可以找到“i2c_tools”工程，（文件在你安装 esp-idf 的子目录：examples\peripherals\i2c\i2c_tools）
修改引脚：

static gpio_num_t i2c_gpio_sda = 18;
static gpio_num_t i2c_gpio_scl = 19;
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烧录，调试串口，（具体见我的上一篇博客：https://blog.csdn.net/qq_45057368/article/details/117128999）打印出来如下：

可以看见器件地址为0x69。

读取 MPU-6050 数据

这里推荐这个博主的工程，传送门，工程还是很齐全的，基本能满足绝大部分需要。

工程下载后，在VScode中编译。这里首先要创建文件夹，然后创建 “main” 文件、 “.vscode” 和一些编译需要的文件等等，比较繁琐，所以我一般喜欢用一招狸猫换太子。

找一个完整工程，例如 “hello_world” 复制该文件夹，改个文件名，如 “hello_test” ，删除里面的 “hello_world_main.c” ，这个是 “太子” 。把我们下载的 “MPU_6050” 文件里的文件复制过来，这个是我们的 “狸猫” 。

当然不可能这么容易就能替换工程，还需要修改编译地址：打开 “CMakeLists.txt” 文件，修改 “**_main.c” 为 “狸猫” 工程的 main 文件。如下：

idf_component_register(SRCS "hello_world_main.c"
                    INCLUDE_DIRS "")
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同样，文件夹的编译文档地址也需要更改为工程文件夹名：

# The following lines of boilerplate have to be in your project's
# CMakeLists in this exact order for cmake to work correctly
cmake_minimum_required(VERSION 3.5)

include($ENV{IDF_PATH}/tools/cmake/project.cmake)
project(hello-test)
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这样一个工程文件夹的新建就完毕了。

修改 “MPU6050.h” 的器件地址：

#define MPU_ADDR				0X69
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修改 “MPU6050.c” 的引脚：

#define SCL 19    /*!< I2C SCL pin number  */
#define SDA 18    /*!< I2C SDA pin number  */
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这样这个工程就任我们使用了。
先调用个最底层的读取六轴加速度的函数：修改 main.c 文件主函数：

void app_main()
{
	MPU_Init();
	uint8_t flag = 1;
	float pitch, roll,yaw; 
	int  ax, ay, az;
	int  gx,gy,gz;
	int ret,ret1;
	flag = mpu_dmp_init();

    for(;;)
    {
    	// printf("hello world %d\n", flag);

		MPU_Get_Accelerometer(&ax, &ay, &az);
		MPU_Get_Gyroscope(&gx, &gy, &gz);
		// mpu_dmp_get_data(&pitch, &roll, &yaw);
		
		//串口数据读取
		printf("ax = %d\n",ax);
		printf("ay = %d\n",ay);
		printf("az = %d\n",az);
		printf("Gx = %d\n",gx);
		printf("Gy = %d\n",gy);
		printf("Gz = %d\n",gy);
		
    	vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);
    }
}
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这个工程功能非常丰富，包括卡尔曼滤波降噪，计算三轴角度，其他功能会在以后的博客更新。