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[嵌入式]STM32单片机直接读取,并串口显示MPU6050原始数据(详细教程)

提示:STM32F103读取MPU6050原始数据,并通过串口助手显示,文件下载免费。


前言

MPU6050的使用对于初学者来说,如果没有详细的教程资料学习了解,便想利用MPU6050来制作飞控,平衡小车,穿戴设备等,这毫无疑问是非常难的。自己刚学习MPU6050的时候,苦于没有直接现成详细的原始数据获取教程,一上手的便是DMP库获取姿态数据,对于MPU6050了解甚少的我而言,这无疑是个挑战,这其中的心酸可谓是一个苦。为了便于自己以后能够快速掌握,写CSDN文章或许是一个最佳办法,分析自身学习思路的同时,利于资源共享。


一、MPU6050简介

MPU6050内部整合了三轴MEMS陀螺仪、三轴MEMS加速度计以及一个可扩展的数字运动处理器DMP(Digital Motion Processor),而且还可以连接一个第三方数字传感器(如磁力计),这样的话,就可以通过IIC接口输出一个9轴信号(链接第三方数字传感器才可以输出九轴信号,否则只有六轴信号)。更加方便的是,有了DMP,可以结合InvenSense公司提供的运动处理资料库,实现姿态解算。通过自带的DMP,可以通过IIC接口输出9轴融合演算的数据,大大降低了运动处理运算对操作系统的负荷,同时也降低了开发难度。其实,简单一句话说,陀螺仪就是测角速度的,加速度传感器就是测角加速度的,二者数据通过算法就可以得到PITCH、YAW、ROLL角了。
个人认为MPU6050的学习,应该遵循由浅入深,由易入难的学习原则。应当先掌握原始数据的获取,其次学会使用一阶滤波,卡尔曼滤波,或者DMP数据处理器等方法来获取姿态脚。

二、底层文件配置详解

1.IIC通信部分文件内容

MPU6050是通过IIC通信来与主机实现信息通信,所以本次讲解也将自下而上来讲,即底层到顶层。由于软件模拟IIC通信更加稳定,所以选用PB6和PB7作为SCL和SDA。下图包含的头文件无需过多理会,我们须知IIC通信,至少包含起始信号,结束信号,主机应答信号,从机应答信号,写数据,读数据。下面内容除了包含这些内容,还涉及SDA和SCL数据线所使用的管脚的初始化程序,写单个字节和读单个字节。如下为MPU_IIC.c

#include "Mpu_IIC.h"
#include  "Pin_Init.h" 
#include  "Delay_time.h" 
#include  "MPU6050.h"
void MPU_IIC_Delay(void)
{
	delay_us(2);
}

//初始化IIC
void MPU_IIC_Init(void)
{					     
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//先使能外设IO PORTB时钟 		
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;	 // 端口配置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO口速度为50MHz
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					    //根据设定参数初始化GPIO 
	
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);						 //PB6,PB7输出高	
 
}

/***产生IIC起始信号***/
void MPU_IIC_Start(void)
{
	MPU_SDA_OUT();     //SDA线输出
	MPU_IIC_SDA=1;	  	  
	MPU_IIC_SCL=1;
	MPU_IIC_Delay();
 	MPU_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL=0;//钳住I2C总线,准备发送或接收数据 
}	  
/***停止信号***/
void MPU_IIC_Stop(void)
{
	MPU_SDA_OUT();//sda线输出
	MPU_IIC_SCL=0;
	MPU_IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
 	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL=1; 
	MPU_IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
	MPU_IIC_Delay();							   	
}
//等待应答信号
//返回值: 1,接收应答失败
//         0,接收应答成功
u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void)
{
	u8 ucErrTime=0;
	MPU_SDA_IN();      //SDA设置为输入  
	MPU_IIC_SDA=1;
	MPU_IIC_Delay();	   
	MPU_IIC_SCL=1;
	MPU_IIC_Delay();	 
	while(MPU_READ_SDA)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>100)
		{
			MPU_IIC_Stop();   //等待超时,停止信号
			return 1;
		}
		MPU_IIC_Delay();
	}
	MPU_IIC_SCL=0;//时钟输出0 	   
	return 0;  
} 
//是否产生应答信号
// 0 产生应答信号
// 1 不产生应答信号
void MPU_IIC_Ack_Or(u8 i)  
{
	MPU_IIC_SCL=0;
	MPU_SDA_OUT();
	if(i==0) MPU_IIC_SDA=0;
	      else MPU_IIC_SDA=1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL=1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL=0;
}	     
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1,有应答
//0,无应答			  
void MPU_IIC_Send_Byte(u8 dat)
{                        
    u8 t;   
	  MPU_SDA_OUT(); 	    
    MPU_IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
       
			if((dat&0x80)>>7)
			       MPU_IIC_SDA=1;
			else MPU_IIC_SDA=0;
        dat<<=1; 	 
 MPU_IIC_Delay();			
		    MPU_IIC_SCL=1;
		    MPU_IIC_Delay(); 
		    MPU_IIC_SCL=0;	
		    MPU_IIC_Delay();
    }	 
} 	    
//读1个字节,ack=0时,发送ACK,ack=1,发送nACK   
u8 MPU_IIC_Read_Byte(u8 ack)
{
	u8 i,receive=0;
	MPU_SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
	{
        MPU_IIC_SCL=0; 
        MPU_IIC_Delay();
		    MPU_IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(MPU_READ_SDA)receive++;   
		    MPU_IIC_Delay(); 
    }					 
    MPU_IIC_Ack_Or(ack);  
    return receive;
}


u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data) 				 
{ 
    MPU_IIC_Start(); 
	  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答 
	  MPU_IIC_Send_Byte(data);//发送数据
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待ACK
	{
		MPU_IIC_Stop();	 
		return 1;		 
	}		 
    MPU_IIC_Stop();	 
	return 0;
}
//IIC读一个字节 
//reg:寄存器地址 
//返回值:读到的数据
u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
{
	  u8 res;
    MPU_IIC_Start(); 
	  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令	
	  MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答 
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Start();
	  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);//发送器件地址+读命令	
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答 
	  res=MPU_IIC_Read_Byte(1);//读取数据,发送nACK 
    MPU_IIC_Stop();			//产生一个停止条件 
	return res;		
}

IIC通信的头文件如下:MPU_IIC.h

#ifndef   _MPU_IIC_H
#define   _MPU_IIC_H
#include  "Pin_Init.h"   //S2单片机管脚封装

//IO方向设置
#define MPU_SDA_IN()   {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}  //这部分内容需要特别留心,如果需要更改管脚,相应的一些内容也需要修改
#define MPU_SDA_OUT()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}
//IO操作函数	 
#define MPU_IIC_SCL     PBout(6) //SCL
#define MPU_IIC_SDA     PBout(7) //SDA	
#define MPU_READ_SDA   	PBin(7) //SDA	

//IIC所有操作函数
void MPU_IIC_Delay(void);				//MPU IIC延时函数
void MPU_IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口				 
void MPU_IIC_Start(void);				//发送IIC开始信号
void MPU_IIC_Stop(void);	  			//发送IIC停止信号
void MPU_IIC_Send_Byte(u8 dat);			//IIC发送一个字节
u8 MPU_IIC_Read_Byte(u8 ack);//IIC读取一个字节
u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void); 				//IIC等待ACK信号
void MPU_IIC_Ack_Or(u8 i);
u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data) ;
u8 MPU_Read_Byte(u8 reg);
#endif


2.MPU6050对应设置及数据获取内容

MPU6050对应的源文件内容如下(这部分内容和大部分编写者的内容可能想象,作了部分增删,使文件更简洁,便于理解。这部分主要是实现对MPU6050的初始化成功。其中涉及到MPU6050电源配置寄存器,加速度,角速度量程配置寄存器,以及采样频率,数字低通滤波配置。其中获取器件地址的部分内容是对IIC通信是否正确加以验证,同时对MPU6050是否有效的测试。MPU6050的IIC通信支持单字节读写,同样也支持多字节的读写。所以不需要怀疑IIC通信内容是否有问题):MPU6050.c

#include  "Mpu_IIC.h"
#include  "Pin_Init.h"   //S2单片机管脚封装
#include  "MPU6050.h"
#include "Delay_time.h"
#include "Usart.h"
#include "stdio.h"
  //初始化MPU6050
  //返回值:0,成功
  //    其他,错误代码
	char tc[100];
u8 MPU_Init(void)
{ 
	u8 res;
	MPU_IIC_Init();//初始化IIC总线
	delay_ms(1000);
  MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);	//复位MPU6050
  delay_ms(100);
	MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);	//唤醒MPU6050
	MPU_Set_Gyro_Fsr(3);					//陀螺仪传感器,±2000dps
	MPU_Set_Accel_Fsr(0);					//加速度传感器,±2g
	MPU_Set_Rate(50);						//设置采样率50Hz
	MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);	//关闭所有中断
	MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);	//I2C主模式关闭
	MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);	//关闭FIFO
	MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);	//INT引脚低电平有效
	res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
	sprintf(tc,"得到的器件ID返回值为0x%02x\r\n",res);
	Send_string(tc);
	if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确
	{ 
		
		MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);	//设置CLKSEL,PLL X轴为参考
		MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);	//加速度与陀螺仪都工作
		MPU_Set_Rate(50);						//设置采样率为50Hz
 	}
	else return 1;
	return 0;
}
//设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败 
u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
{
	return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//设置陀螺仪满量程范围  
}
//设置MPU6050加速度传感器满量程范围
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败 
u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
{
	return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围  
}
//设置MPU6050的数字低通滤波器
//lpf:数字低通滤波频率(Hz)
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败 
u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
{
	u8 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);//设置数字低通滤波器  
}
//设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败 
u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
{
	u8 data;
	if(rate>1000)rate=1000;
	if(rate<4)rate=4;
	data=1000/rate-1;
	data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);	//设置数字低通滤波器
 	return MPU_Set_LPF(rate/2);	//自动设置LPF为采样率的一半
}

//得到温度值
//返回值:温度值(扩大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{
    u8 buf[2]; 
    short raw;
	float temp;
	MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf); 
    raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
    temp=36.53+((double)raw)/340;  
    return temp*100;;
}
//得到陀螺仪值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
{
    u8 buf[6],res;  
	res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
	if(res==0)
	{
		*gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
		*gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
		*gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
	} 	
    return res;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
{
    u8 buf[6],res;  
	res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
	if(res==0)
	{
		*ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
		*ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
		*az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
	} 	
    return res;;
}
//IIC连续写
//addr:器件地址 
//reg:寄存器地址
//len:写入长度
//buf:数据区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{
	u8 i; 
    MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]);	//发送数据
		if(MPU_IIC_Wait_Ack())		//等待ACK
		{
			MPU_IIC_Stop();	 
			return 1;		 
		}		
	}    
    MPU_IIC_Stop();	 
	return 0;	
} 
//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{ 

	MPU_IIC_Start(); 
	  MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答 
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Start();
	  MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令	
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答 
	while(len)
	{	if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(1);//读数据,发送nACK 
		 else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);		//读数据,发送ACK  
		 
	  len--;
		buf++; 
	}    
    MPU_IIC_Stop();	//产生一个停止条件
	return 0;	
}

MPU6050对应的头文件 MPU6050.h

//此头文件是针对MPU6050作的专门寄存器位置宏定义
#include "stm32f10x.h"


#ifndef  _MPU6050_H
#define  _MPU6050_H
#define MPU_SELF_TESTX_REG		0X0D	//自检寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG		0X0E	//自检寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG		0X0F	//自检寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG		0X10	//自检寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG		0X19	//采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG				    0X1A	//配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG		  0X1B	//陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG		  0X1C	//加速度计配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG		0X1F	//运动检测阀值设置寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG			  0X23	//FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG		0X24	//IIC主机控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG	0X25	//IIC从机0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG			  0X26	//IIC从机0数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG	0X27	//IIC从机0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG	0X28	//IIC从机1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG			  0X29	//IIC从机1数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG	0X2A	//IIC从机1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG	0X2B	//IIC从机2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG			  0X2C	//IIC从机2数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG	0X2D	//IIC从机2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG	0X2E	//IIC从机3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG			  0X2F	//IIC从机3数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG	0X30	//IIC从机3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG	0X31	//IIC从机4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG			  0X32	//IIC从机4数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG		0X33	//IIC从机4写数据寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG	0X34	//IIC从机4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG		0X35	//IIC从机4读数据寄存器

#define MPU_I2CMST_STA_REG		0X36	//IIC主机状态寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG		  0X37	//中断/旁路设置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG			  0X38	//中断使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG			  0X3A	//中断状态寄存器

#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG		0X3B	//加速度值,X轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG		0X3C	//加速度值,X轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG		0X3D	//加速度值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG		0X3E	//加速度值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG		0X3F	//加速度值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG		0X40	//加速度值,Z轴低8位寄存器

#define MPU_TEMP_OUTH_REG		  0X41	//温度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG		  0X42	//温度值低8位寄存器

#define MPU_GYRO_XOUTH_REG		0X43	//陀螺仪值,X轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG		0X44	//陀螺仪值,X轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG		0X45	//陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG		0X46	//陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG		0X47	//陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG		0X48	//陀螺仪值,Z轴低8位寄存器

#define MPU_I2CSLV0_DO_REG		0X63	//IIC从机0数据寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG		0X64	//IIC从机1数据寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG		0X65	//IIC从机2数据寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG		0X66	//IIC从机3数据寄存器

#define MPU_I2CMST_DELAY_REG	0X67	//IIC主机延时管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG		0X68	//信号通道复位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG	0X69	//运动检测控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG		  0X6A	//用户控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG		  0X6B	//电源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG		  0X6C	//电源管理寄存器2 
#define MPU_FIFO_CNTH_REG		  0X72	//FIFO计数寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG		  0X73	//FIFO计数寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG			  0X74	//FIFO读写寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG		  0X75	//器件ID寄存器
#define MPU_ADDR				      0X68   //MPU器件地址
u8 MPU_Init(void); 								              //初始化MPU6050
u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);//IIC连续写
u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf); //IIC连续读 
u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr);          //MPU6050角速度满量程设置
u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr);         //MPU6050加速度满量程设置
u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf);
u8 MPU_Set_Rate(u16 rate);
u8 MPU_Set_Fifo(u8 sens);
short MPU_Get_Temperature(void);
u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);

#endif

3.滴答定时器延时程序设定

考虑到大部分CSDN的作者使用的是正点原子提供的延时函数,这里我为了便于初学者了解,同时内容精简,我特地借鉴了下面这样的延时函数。
Delay_time.c

#include "Delay_time.h"
static u8  fac_us=0;							//us延时倍乘数			   
static u16 fac_ms=0;							//ms延时倍乘数


//初始化延迟函数
//SYSTICK的时钟固定为AHB时钟的1/8
//SYSCLK:系统时钟频率
void SysTick_Init(u8 SYSCLK)
{
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); 
	fac_us=SYSCLK/8;					
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;				   
}	
void delay_us(u32 nus)
{		
	u32 temp;	    	 
	SysTick->LOAD=nus*fac_us; 					//时间加载	  		 
	SysTick->VAL=0x00;        					//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数	  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;      					 //清空计数器	 
}

void delay_ms(u16 nms)
{	 		  	  
	u32 temp;		   
	SysTick->LOAD=(u32)nms*fac_ms;				//时间加载(SysTick->LOAD为24bit)
	SysTick->VAL =0x00;							//清空计数器
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk ;	//开始倒数  
	do
	{
		temp=SysTick->CTRL;
	}while((temp&0x01)&&!(temp&(1<<16)));		//等待时间到达   
	SysTick->CTRL&=~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;	//关闭计数器
	SysTick->VAL =0X00;       					//清空计数器	  	    
} 

延时函数对应的头文件如下:Delay_time.h

#ifndef _Delay_time_H_
#define _Delay_time_H_
#include "stm32f10x.h"      
void SysTick_Init(u8 SYSCLK);
void delay_ms(u16 nms);
void delay_us(u32 nus);
#endif

4.主函数

下面内容是主函数内容

#include "stm32f10x.h" 
#include "Usart.h"
#include  "Mpu_IIC.h" 
#include  "Pin_Init.h"   //STM32单片机管脚封装
#include  "MPU6050.h"
#include  "Delay_time.h"  
#include "stdio.h"
//本程序实现STM32和MPU6050结合,读取原始数据的作用。

short Gyro_x,Gyro_y,Gyro_z; //短整型定义的角速度,x,y,z轴
short Accel_x,Accel_y,Accel_z;//加速度,x,y,z轴
u8 Transmit[100];
int  main()
{ 
  
	SysTick_Init(72); //滴答定时器初始化
	 Usart_Pin_Init() ;
	 Usart1_Init(115200);  //串口初始化
	 while( MPU_Init()==1);  //检测是否可以正常读取0x68
	 delay_ms(2000);
	 Send_string("串口正常\r\n");
	 while(1)
	{
	
	   delay_ms(1000);
     MPU_Get_Gyroscope(&Gyro_x,&Gyro_y,&Gyro_z);
	   sprintf(Transmit,"角速度:x %d\r\n角速度:y %d\r\n角速度:z %d\r\n",Gyro_x,Gyro_y,Gyro_z);	
		 Send_string(Transmit);
	   MPU_Get_Accelerometer(&Accel_x,&Accel_y,&Accel_z);	 
     sprintf(Transmit,"加速度:x %d\r\n加速度:y %d\r\n加速度:z %d\r\n",Accel_x,Accel_y,Accel_z);	
		  Send_string(Transmit);
	}
	 return 0;
}


总结

本篇文章由于只是STM32对MPU6050的直接读取,并未使用DMP库进行数据处理,但是也正是如此,整体代码量少,更利于初学者对MPU6050理解,更方便对DMP数据处理进行由浅入深的了解。后期,我将对DMP方式读取角度,获取姿态数据进行详细讲解,加深自己对MPU6050的了解。
考虑到CSDN关于直接读取原始数据的文件大部分都需付费,本人的程序代码将免费上传,需要下载的只需要关注即可。

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加:2021-10-29 13:13:03  更:2021-10-29 13:13:05 
 
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