這個傳感器整體來說不難只要將模擬iic的時序寫對基本問題不大
剩下的驅動文件 按照我介紹的加進去就可以實現了,還是有官方算法的好啊,直接用就完事了,很方便,節省了不少代碼開發時間,
注意mpu6050初始化的時候把傳感器放平放穩,不然初始化就會失敗,這是一點,在此強調模擬iic讀取寫入函數一定要仔細檢查,很多時候讀出錯誤的數據都是因爲模擬iic寫的有問題,下邊先做一下mpu6050簡介和他的寄存器介紹,最後貼出自己關於mpu6050驅動代碼和模擬iic代碼
dmp解算的代碼文件太長就不貼了,最後邊會加個完整工程的下載鏈接
1、mpu6050簡介
MPU-6000(6050)爲全球首例整合性6軸運動處理組件,相較於多組件方案,免除了組合陀螺儀與加速器時間軸之差的問題,減少了大量的封裝空間。當連接到三軸磁強計時,MPU-60X0提供完整的9軸運動融合輸出到其主I2C或SPI端口(SPI僅在MPU-6000上可用)。
感測範圍
MPU-6000(6050)的角速度全格感測範圍爲±250、±500、±1000與±2000°/sec (dps),可準確追蹤快速與慢速動作,並且,用戶可程式控制的加速器全格感測範圍爲±2g、±4g±8g與±16g。產品傳輸可透過最高至400kHz的IIC或最高達20MHz的SPI(MPU-6050沒有SPI)。MPU-6000可在不同電壓下工作,VDD供電電壓介爲2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%,邏輯接口VDDIO供電爲1.8V± 5%(MPU6000僅用VDD)。MPU-6000的包裝尺寸4x4x0.9mm(QFN),在業界是革命性的尺寸。其他的特徵包含內建的溫度感測器、包含在運作環境中僅有±1%變動的振盪器。
關於引腳
SCL和SDA是連接MCU的IIC接口,MCU通過這個IIC接口來控制MPU6050,
另外還有一個IIC接口:AXCL和 XDA,這個接口可用來連接外部從設備,比如磁傳感 器,這樣就可以組成一個九軸傳感器。VLOGIC是IO口電壓,該引腳最低可以到1.8V,我們 一般直接接VDD即可。AD0是從IIC接口(接MCU)的地址控制引腳,該引腳控制IIC地址 的最低位。如果接GND,則MPU6050的IIC地址是:0X68,如果接VDD,則是0X69,注意: 這裏的地址是不包含數據傳輸的最低位的(最低位用來表示讀寫)
數字運動處理器(DMP):
DMP 從陀螺儀、加速度計以及外接的傳感器接收並處理數據,處理結果可以從 DMP 寄存器讀出,或通過 FIFO 緩衝。DMP 有權使用 MPU 的一個外部引腳產生中斷。
2、·數據傳輸:
如果要寫 MPU-60X0 寄存器,主設備除了發出開始標誌(S)和地址位,還要加一個 R/W 位,0 爲寫,1 爲讀。在第 9 個時鐘週期(高電平時),MPU-60X0 產生應答信號。然 後主設備開始傳送寄存器地址(RA),接到應答後,開始傳送寄存器數據,然後仍然要有應 答信號,依次類推。
單字節寫時序:
多字節寫時序:
如果要讀取 MPU-60X0 寄存器的值,首先由主設備產生開始信號(S),然後發送從設 備地址位和一個寫數據位,然後發送寄存器地址,才能開始讀寄存器。緊接着,收到應答信 號後,主設備再發一個開始信號,然後發送從設備地址位和一個讀數據位。然後,作爲從設 備的 MPU-60X0 產生應答信號並開始發送寄存器數據。通信以主設備產生的拒絕應答信號 (NACK)和結束標誌(P)結束。拒絕應答信號(NACK)產生定義爲 SDA 數據在第 9 個 時鐘週期一直爲高。
三·STM32控制MPU6050
1.硬件連接
實驗採用正點原子公司的 AN1507 ATK-MPU6050 六軸傳感器模塊
MPU6050 STM32
VCC <---> VCC
GND <---> GND
SDA <---> PB9
SCL <---> PB8
INT <---> 不接
AD0 <---> 不接
- 重要寄存器
2.1 電源管理寄存器 1
DEVICE_RESET 位用來控制復位,設置爲 1,復位 MPU6050,復位結束後, MPU
硬件自動清零該位
SLEEEP 位用於控制 MPU6050 的工作模式,復位後,該位爲 1,即進
入了睡眠模式(低功耗),所以我們要清零該位,以進入正常工作模式
TEMP_DIS 用於設置是否使能溫度傳感器,設置爲 0,則使能
CLKSEL[2:0]用於選擇系統時鐘源,選擇關係如表
CLKSEL[2:0] 時鐘源
000 內部 8M RC 晶振
001 PLL,使用 X 軸陀螺作爲參考
010 PLL,使用 Y 軸陀螺作爲參考
011 PLL,使用 Z 軸陀螺作爲參考
100 PLL,使用外部 32.768Khz 作爲參考
101 PLL,使用外部 19.2Mhz 作爲參考
110 保留
111 關閉時鐘,保持時序產生電路復位狀態
默認是使用內部 8M RC 晶振的,精度不高,所以我們一般選擇 X/Y/Z 軸陀螺作爲參考
的 PLL 作爲時鐘源,一般設置 CLKSEL=001 即可
2.2 陀螺儀配置寄存器
FS_SEL[1:0]這兩個位,用於設置陀螺儀的滿量程範圍: 0,±250°
/S; 1,±500° /S; 2,±1000° /S; 3,±2000° /S;我們一般設置爲 3,即±2000° /S,因
爲陀螺儀的 ADC 爲 16 位分辨率,所以得到靈敏度爲: 65536/4000=16.4LSB/(° /S)
2.3 加速度傳感器配置寄存器
AFS_SEL[1:0]這兩個位,用於設置加速度傳感器的滿量程範圍: 0,
±2g; 1,±4g; 2,±8g; 3,±16g;我們一般設置爲 0,即±2g,因爲加速度傳感器的
ADC 也是 16 位,所以得到靈敏度爲: 65536/4=16384LSB/g
2.4 FIFO使能寄存器
該寄存器用於控制 FIFO 使能,在簡單讀取傳感器數據的時候,可以不用 FIFO,設置
對應位爲 0 即可禁止 FIFO,設置爲 1,則使能 FIFO
加速度傳感器的 3 個軸,全由 1
個位( ACCEL_FIFO_EN)控制,只要該位置 1,則加速度傳感器的三個通道都開啓 FIFO
2.5 陀螺儀採樣率分頻寄存器
該寄存器用於設置 MPU6050 的陀螺儀採樣頻率,計算公式爲:
採樣頻率 = 陀螺儀輸出頻率 / (1+SMPLRT_DIV)
這裏陀螺儀的輸出頻率,是 1Khz 或者 8Khz,與數字低通濾波器( DLPF)的設置有關,
當 DLPF_CFG=0/7 的時候,頻率爲 8Khz,其他情況是 1Khz。而且 DLPF 濾波頻率一般設置
爲採樣率的一半。採樣率,我們假定設置爲 50Hz,那麼 SMPLRT_DIV=1000/50-1=19
2.6 配置寄存器
數字低通濾波器( DLPF)的設置位,即: DLPF_CFG[2:0],加速
度計和陀螺儀,都是根據這三個位的配置進行過濾的。 DLPF_CFG 不同配置對應的過濾情
況如表:
這裏的加速度傳感器,輸出速率( Fs)固定是 1Khz,而角速度傳感器的輸出速率( Fs),
則根據 DLPF_CFG 的配置有所不同。一般我們設置角速度傳感器的帶寬爲其採樣率的一半,
如前面所說的,如果設置採樣率爲 50Hz,那麼帶寬就應該設置爲 25Hz,取近似值 20Hz,
就應該設置 DLPF_CFG=100
2.7 電源管理寄存器 2
LP_WAKE_CTRL 用於控制低功耗時的喚醒頻率
剩下的 6 位,分別控制加速度和陀螺儀的x/y/z軸是否進入待機模式,這裏我們全部都不進入待機模式,所以全部設置爲 0 即可
2.8 陀螺儀數據輸出寄存器
通過讀取這6個寄存器,就可以讀到陀螺儀 x/y/z 軸的值,比如 x 軸的數據,可以通過讀取
0X43(高 8 位)和 0X44(低 8 位)寄存器得到,其他軸以此類推
2.9 加速度傳感器數據輸出寄存器
通過讀取這6個寄存器,就可以讀到加速度傳感器 x/y/z 軸的值,比如讀 x 軸的數據,可以通過讀取 0X3B(高 8 位)和0X3C(低8位)寄存器得到,其他軸以此類推
2.10 溫度傳感器數據輸出寄存器
溫度傳感器的值,可以通過讀取 0X41(高 8 位)和 0X42(低 8 位)寄存器得到,
溫度換算公式爲:
Temperature = 36.53 + regval/340
其中, Temperature 爲計算得到的溫度值,單位爲℃, regval 爲從 0X41 和 0X42 讀到的
溫度傳感器值
2.11 中斷使能寄存器
OT_EN 該位置 1,該位使能運動檢測(Motiondetection)產生中斷。
FIFO_OFLOW_EN該位置1,該位使能FIFO緩衝區溢出產生中斷。
I2C_MST_INT_EN該位置1,該位使能I2C主機所有中斷源產生中斷。
DATA_RDY_EN 該位置 1,該位使能數據就緒中斷( Data Ready interrupt),所有的傳感器寄存器寫操作完成時都會產生
關閉所有中斷則給此寄存器賦值0X00
3、軟件部分
mpu_iic.h // iic驅動
#ifndef _MPU_IIC_H
#define _MPU_IIC_H
#include "stm32l1xx_hal.h"
#include "stdint.h"
#include "main.h"
#define MPU6050_SCL_H HAL_GPIO_WritePin(MPU_SCL_GPIO_Port, MPU_SCL_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define MPU6050_SCL_L HAL_GPIO_WritePin(MPU_SCL_GPIO_Port, MPU_SCL_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define MPU6050_SDA_H HAL_GPIO_WritePin(MPU_SDA_GPIO_Port, MPU_SDA_Pin, GPIO_PIN_SET)
#define MPU6050_SDA_L HAL_GPIO_WritePin(MPU_SDA_GPIO_Port, MPU_SDA_Pin, GPIO_PIN_RESET)
#define MPU6050_SCL_read HAL_GPIO_ReadPin(MPU_SCL_GPIO_Port,MPU_SCL_Pin)
#define MPU6050_SDA_read HAL_GPIO_ReadPin(MPU_SDA_GPIO_Port,MPU_SDA_Pin)
void MPU6050_I2C_delay(void);
bool MPU6050_I2C_Start(void);
void MPU6050_I2C_Stop(void) ;
void MPU6050_I2C_Ack(void);
void MPU6050_I2C_NoAck(void);
uint8_t MPU6050_I2C_WaitAck(void);
void MPU6050_I2C_SendByte(uint8_t SendByte);
uint8_t MPU6050_I2C_ReceiveByte(uint8_t ack);
bool MPU6050_I2C_Write(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData);
bool MPU6050_I2C_Write2(uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData);
uint8_t MPU6050_I2C_Read(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr);
uint8_t MPU6050_I2C_Read2(uint8_t WriteAddr) ;
void MPU6050_I2C_DevRead(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *rbuf);
void MPU6050_I2C_DevWrite(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *wbuf);
#endif
mpu_iic.c
#include "mpu_iic.h"
void MPU6050_I2C_delay(void)
{
uint16_t i=160; //Set delay time value
while(i)
{
i--;
}
}
/**
* @brief I2C Start
* @param None
* @retval None
*/
bool MPU6050_I2C_Start(void)
{
MPU6050_SDA_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
if(!MPU6050_SDA_read)return FALSE; //SDA Always low return FALSE
MPU6050_SDA_L;
MPU6050_I2C_delay();
if(MPU6050_SDA_read) return FALSE; //SDA Always high return FALSE
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
return TRUE;
}
/**
* @brief I2C Stop
* @param None
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_Stop(void)
{
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SDA_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SDA_H;
MPU6050_I2C_delay();
}
/**
* @brief I2C Ack
* @param None
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_Ack(void)
{
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SDA_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
}
/**
* @brief I2C No Ack
* @param None
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_NoAck(void)
{
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SDA_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
}
/**
* @brief Wait Ack
* @param None
* @retval bool FALSE:1--->no ACK
* TRUE :0--->ACK
*/
uint8_t MPU6050_I2C_WaitAck(void)
{
uint8_t re;
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SDA_H;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
if(MPU6050_SDA_read)
{
re=1;
}
else re=0;
MPU6050_SCL_L;
return re;
}
/**
* @brief Send one Byte
* @param uint8_t SendByte
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_SendByte(uint8_t SendByte)
{
uint8_t i=8;
while(i--)
{
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
if(SendByte&0x80)
{
MPU6050_SDA_H;
}
else
{
MPU6050_SDA_L;
}
SendByte<<=1;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
}
MPU6050_SCL_L;
}
/**
* @brief Receive one Byte
* @param uint8_t ack
* @retval receive receive one byte
*/
uint8_t MPU6050_I2C_ReceiveByte(uint8_t ack)
{
unsigned char i=8,receive=0;
MPU6050_SDA_H;
while(i--)
{
receive<<=1;
MPU6050_SCL_L;
MPU6050_I2C_delay();
MPU6050_SCL_H;
MPU6050_I2C_delay();
if(MPU6050_SDA_read)
{
receive|=0x01;
}
}
MPU6050_SCL_L;
if (!ack)
MPU6050_I2C_NoAck(); //Send Nack
else
MPU6050_I2C_Ack(); //Send ack
return receive;
}
/**
* @brief Write a Byte to the device
* @param uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData
* @retval bool FALSE: 0
* TRUE : 1
*/
bool MPU6050_I2C_Write(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData)
{
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(dev); //Send write cmd
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //Send addr
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_SendByte(WriteData); //Send data
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_Stop(); //iic stop
return TRUE;
}
/********************************************************************/
bool MPU6050_I2C_Write2(uint8_t WriteAddr,uint8_t WriteData)
{
if (!MPU6050_I2C_Start()) return FALSE;
MPU6050_I2C_SendByte(0x10);//設置器件地址+段地址
if (!MPU6050_I2C_WaitAck())
{
MPU6050_I2C_Stop();
return FALSE;
}
MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //設置段內地址
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_SendByte(WriteData);
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_Stop();
return TRUE;
}
/************************************************************************/
/**
* @brief Read a byte from the device
* @param uint8_t WriteAddr
* @retval temp Return the read byte
*/
uint8_t MPU6050_I2C_Read(uint8_t dev,uint8_t WriteAddr)
{
uint8_t temp=0;
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(dev); //Send write cmd
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //Send addr
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(dev|1); //Send read cmd
MPU6050_I2C_WaitAck();
temp=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);
MPU6050_I2C_Stop();
return temp;
}
/*********************************************************************************/
//讀出1串數據
uint8_t MPU6050_I2C_Read2(uint8_t WriteAddr)
{
uint8_t tempDat=0;
if (!MPU6050_I2C_Start()) return FALSE;
MPU6050_I2C_SendByte(0x77);//設置器件地址+段地址
if (!MPU6050_I2C_WaitAck())
{
MPU6050_I2C_Stop();
return FALSE;
}
MPU6050_I2C_SendByte(WriteAddr); //設置低起始地址
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(0x77 | 0x01);
MPU6050_I2C_WaitAck();
tempDat = MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);
MPU6050_I2C_Stop();
return tempDat;
}
/**
* @brief Read continuously
* @param uint8_t devaddr device addr
* uint8_t addr Start addr
* uint8_t len read data length
* uint8_t *rbuf read data buf
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_DevRead(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *rbuf)
{
int i=0;
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(devaddr);
if(!MPU6050_I2C_WaitAck())
{
MPU6050_I2C_Stop();
return ;
}
MPU6050_I2C_SendByte(addr); //address ++
if(!MPU6050_I2C_WaitAck())
{
MPU6050_I2C_Stop();
return ;
}
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(devaddr|0x01);
if(!MPU6050_I2C_WaitAck())
{
MPU6050_I2C_Stop();
return ;
}
for(i=0; i<len; i++)
{
if(i==len-1)
{
rbuf[i]=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0); //The last byte does not answer
}
else
rbuf[i]=MPU6050_I2C_ReceiveByte(1);
}
MPU6050_I2C_Stop( );
}
/**
* @brief Write continuously
* @param uint8_t devaddr device addr
* uint8_t addr Start addr
* uint8_t len read data length
* uint8_t *rbuf read data buf
* @retval None
*/
void MPU6050_I2C_DevWrite(uint8_t devaddr,uint8_t addr,uint8_t len,uint8_t *wbuf)
{
int i=0;
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte(devaddr);
MPU6050_I2C_WaitAck();
MPU6050_I2C_SendByte(addr); //address ++
MPU6050_I2C_WaitAck();
for(i=0; i<len; i++)
{
MPU6050_I2C_SendByte(wbuf[i]);
MPU6050_I2C_WaitAck();
}
MPU6050_I2C_Stop( );
}
mpu6050.h
#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
#include "mpu_iic.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本程序只供學習使用,未經作者許可,不得用於其它任何用途
//ALIENTEK戰艦STM32開發板V3
//MPU6050 驅動代碼
//正點原子@ALIENTEK
//技術論壇:www.openedv.com
//創建日期:2015/1/17
//版本:V1.0
//版權所有,盜版必究。
//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//MPU6050 AD0控制腳
#define MPU_AD0_CTRL PAout(15) //控制AD0電平,從而控制MPU地址
//#define MPU_ACCEL_OFFS_REG 0X06 //accel_offs寄存器,可讀取版本號,寄存器手冊未提到
//#define MPU_PROD_ID_REG 0X0C //prod id寄存器,在寄存器手冊未提到
#define MPU_SELF_TESTX_REG 0X0D //自檢寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG 0X0E //自檢寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG 0X0F //自檢寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG 0X10 //自檢寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG 0X19 //採樣頻率分頻器
#define MPU_CFG_REG 0X1A //配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG 0X1B //陀螺儀配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG 0X1C //加速度計配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG 0X1F //運動檢測閥值設置寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG 0X23 //FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG 0X24 //IIC主機控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG 0X25 //IIC從機0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG 0X26 //IIC從機0數據地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG 0X27 //IIC從機0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG 0X28 //IIC從機1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG 0X29 //IIC從機1數據地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG 0X2A //IIC從機1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG 0X2B //IIC從機2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG 0X2C //IIC從機2數據地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG 0X2D //IIC從機2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG 0X2E //IIC從機3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG 0X2F //IIC從機3數據地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG 0X30 //IIC從機3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG 0X31 //IIC從機4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG 0X32 //IIC從機4數據地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG 0X33 //IIC從機4寫數據寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG 0X34 //IIC從機4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG 0X35 //IIC從機4讀數據寄存器
#define MPU_I2CMST_STA_REG 0X36 //IIC主機狀態寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG 0X37 //中斷/旁路設置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG 0X38 //中斷使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG 0X3A //中斷狀態寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG 0X3B //加速度值,X軸高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG 0X3C //加速度值,X軸低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG 0X3D //加速度值,Y軸高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG 0X3E //加速度值,Y軸低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG 0X3F //加速度值,Z軸高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG 0X40 //加速度值,Z軸低8位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTH_REG 0X41 //溫度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG 0X42 //溫度值低8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTH_REG 0X43 //陀螺儀值,X軸高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG 0X44 //陀螺儀值,X軸低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG 0X45 //陀螺儀值,Y軸高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG 0X46 //陀螺儀值,Y軸低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG 0X47 //陀螺儀值,Z軸高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG 0X48 //陀螺儀值,Z軸低8位寄存器
#define MPU_I2CSLV0_DO_REG 0X63 //IIC從機0數據寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG 0X64 //IIC從機1數據寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG 0X65 //IIC從機2數據寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG 0X66 //IIC從機3數據寄存器
#define MPU_I2CMST_DELAY_REG 0X67 //IIC主機延時管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG 0X68 //信號通道復位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG 0X69 //運動檢測控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG 0X6A //用戶控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG 0X6B //電源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG 0X6C //電源管理寄存器2
#define MPU_FIFO_CNTH_REG 0X72 //FIFO計數寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG 0X73 //FIFO計數寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG 0X74 //FIFO讀寫寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG 0X75 //器件ID寄存器
//如果AD0腳(9腳)接地,IIC地址爲0X68(不包含最低位).
//如果接V3.3,則IIC地址爲0X69(不包含最低位).
#define MPU_ADDR 0X68
////因爲模塊AD0默認接GND,所以轉爲讀寫地址後,爲0XD1和0XD0(如果接VCC,則爲0XD3和0XD2)
//#define MPU_READ 0XD1
//#define MPU_WRITE 0XD0
uint8_t MPU1_Init(void); //初始化MPU6050
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf);//IIC連續寫
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf); //IIC連續讀
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data); //IIC寫一個字節
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg); //IIC讀一個字節
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf);
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate);
uint8_t MPU_Set_Fifo(uint8_t sens);
short MPU_Get_Temperature(void);
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);
#endif
mpu6050.c
#include "mpu6050.h"
#include "usart.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//本程序只供學習使用,未經作者許可,不得用於其它任何用途
//ALIENTEK戰艦STM32開發板V3
//MPU6050 驅動代碼
//正點原子@ALIENTEK
//技術論壇:www.openedv.com
//創建日期:2015/1/17
//版本:V1.0
//版權所有,盜版必究。
//Copyright(C) 廣州市星翼電子科技有限公司 2009-2019
//All rights reserved
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//初始化MPU6050
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU1_Init(void)
{
uint8_t res;
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //復位MPU6050
HAL_Delay(100);
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00); //喚醒MPU605
MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺儀傳感器,±2000dps
MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度傳感器,±2g
MPU_Set_Rate(50); //設置採樣率50Hz
MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //關閉所有中斷
MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式關閉
MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //關閉FIFO
MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80); //INT引腳低電平有效
res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
printf("%d/r/n",res);
if(res==MPU_ADDR)//器件ID正確
{
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //設置CLKSEL,PLL X軸爲參考
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00); //加速度與陀螺儀都工作
MPU_Set_Rate(50); //設置採樣率爲50Hz
}else return 1;
return 0;
}
//設置MPU6050陀螺儀傳感器滿量程範圍
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//設置陀螺儀滿量程範圍
}
//設置MPU6050加速度傳感器滿量程範圍
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//設置加速度傳感器滿量程範圍
}
//設置MPU6050的數字低通濾波器
//lpf:數字低通濾波頻率(Hz)
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
{
uint8_t data=0;
if(lpf>=188)data=1;
else if(lpf>=98)data=2;
else if(lpf>=42)data=3;
else if(lpf>=20)data=4;
else if(lpf>=10)data=5;
else data=6;
return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//設置數字低通濾波器
}
//設置MPU6050的採樣率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{
uint8_t data;
if(rate>1000)rate=1000;
if(rate<4)rate=4;
data=1000/rate-1;
data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //設置數字低通濾波器
return MPU_Set_LPF(rate/2); //自動設置LPF爲採樣率的一半
}
//得到溫度值
//返回值:溫度值(擴大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{
uint8_t buf[2];
short raw;
float temp;
MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
raw=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
temp=36.53+((double)raw)/340;
return temp*100;;
}
//得到陀螺儀值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
{
uint8_t buf[6],res;
res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
if(res==0)
{
*gx=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
*gy=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];
*gz=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
}
return res;;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
{
uint8_t buf[6],res;
res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
if(res==0)
{
*ax=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
*ay=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];
*az=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
}
return res;;
}
//IIC連續寫
//addr:器件地址
//reg:寄存器地址
//len:寫入長度
//buf:數據區
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
uint8_t i;
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待應答
{
MPU6050_I2C_Stop();
return 1;
}
MPU6050_I2C_SendByte(reg); //寫寄存器地址
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
for(i=0;i<len;i++)
{
MPU6050_I2C_SendByte(buf[i]); //發送數據
if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待ACK
{
MPU6050_I2C_Stop();
return 1;
}
}
MPU6050_I2C_Stop();
return 0;
}
//IIC連續讀
//addr:器件地址
//reg:要讀取的寄存器地址
//len:要讀取的長度
//buf:讀取到的數據存儲區
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待應答
{
MPU6050_I2C_Stop();
return 1;
}
MPU6050_I2C_SendByte(reg); //寫寄存器地址
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((addr<<1)|1);//發送器件地址+讀命令
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
while(len)
{
if(len==1)*buf=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);//讀數據,發送nACK
else *buf=MPU6050_I2C_ReceiveByte(1); //讀數據,發送ACK
len--;
buf++;
}
MPU6050_I2C_Stop(); //產生一個停止條件
return 0;
}
//IIC寫一個字節
//reg:寄存器地址
//data:數據
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待應答
{
MPU6050_I2C_Stop();
return 1;
}
MPU6050_I2C_SendByte(reg); //寫寄存器地址
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
MPU6050_I2C_SendByte(data);//發送數據
if(MPU6050_I2C_WaitAck()) //等待ACK
{
MPU6050_I2C_Stop();
return 1;
}
MPU6050_I2C_Stop();
return 0;
}
//IIC讀一個字節
//reg:寄存器地址
//返回值:讀到的數據
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
{
uint8_t res;
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
MPU6050_I2C_SendByte(reg); //寫寄存器地址
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
MPU6050_I2C_Start();
MPU6050_I2C_SendByte((MPU_ADDR<<1)|1);//發送器件地址+讀命令
MPU6050_I2C_WaitAck(); //等待應答
res=MPU6050_I2C_ReceiveByte(0);//讀取數據,發送nACK
MPU6050_I2C_Stop(); //產生一個停止條件
return res;
}
添加原子哥的官方算法的這六個文件
上邊文件中有5個可以直接用,只有inv_mpu.c中要添加如圖的代碼
main.c
uint8_t t=0,report=1; //默認開啓上報
uint8_t key;
float pitch,roll,yaw; //歐拉角
short aacx,aacy,aacz; //加速度傳感器原始數據
short gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺儀原始數據
short temp; //溫度
unsigned char str[255];
int main(void)
{
MPU1_Init();
while(mpu_dmp_init())
{
OLED_ShowStr(0,0,"mpu6050erry",2);
printf("%d\r\n",mpu_dmp_init());
}
while(1)
{
if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
{
printf("123%d\r\n",mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw));
temp=MPU_Get_Temperature(); //得到溫度值
MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz); //得到加速度傳感器數據
MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz); //得到陀螺儀數據
// if(report)mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);//用自定義幀發送加速度和陀螺儀原始數據
// if(report)usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
if(1)
{
//===========溫度==========
if(temp<0)
{
OLED_ShowStr(0,0,"-",2); //顯示負號
temp=-temp; //轉爲正數
}else OLED_ShowStr(0,0,"+",2); //去掉負號
sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/100),(int)(temp%10));
OLED_ShowStr(8,0,(unsigned char *)str,2); //顯示整數部分
//=============================
temp=pitch*10;
if(temp<0)
{
OLED_ShowStr(0,2,"-",2); //顯示負號
temp=-temp; //轉爲正數
}else OLED_ShowStr(0,2,"+",2); //去掉負號
sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10));
OLED_ShowStr(8,2,(unsigned char *)str,2); //顯示整數部分
//=======================
temp=roll*10;
if(temp<0)
{
OLED_ShowStr(0,4,"-",2); //顯示負號
temp=-temp; //轉爲正數
}else OLED_ShowStr(0,4,"+",2); //去掉負號
sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10));
OLED_ShowStr(8,4,(unsigned char *)str,2); //顯示整數部分
//==========================
temp=yaw*10;
if(temp<0)
{
OLED_ShowStr(0,6,"-",2); //顯示負號
temp=-temp; //轉爲正數
}else OLED_ShowStr(0,6,"+",2); //去掉負號
sprintf(str,"%d.%d",(int)(temp/10),(int)(temp%10));
OLED_ShowStr(8,6,(unsigned char *)str,2); //顯示整數部分
t=0;
}
}
}
}
最後文末添加算法的.c .h代碼文件