?? 文章作者：二土電子

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?? 期待大家一起學(xué)習(xí)交流！

一、MPU6050簡(jiǎn)介

??MPU6050是由InvenSense公司生產(chǎn)的全球首款整合性六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊，它可以實(shí)時(shí)獲取運(yùn)動(dòng)物體的在三維坐標(biāo)系內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角度，如圖所示。

??其中roll為繞X軸偏轉(zhuǎn)的角度，pitch為繞Y軸偏轉(zhuǎn)的角度，yaw為繞Z軸偏轉(zhuǎn)的角度。

??MPU6050通過(guò)IIC協(xié)議與單片機(jī)進(jìn)行通訊，傳遞偏移角度信息。雖然MPU6050角度傳感器體積小，功能強(qiáng)大，但是其內(nèi)部噪音較大，如果不進(jìn)行濾波，將會(huì)對(duì)獲取到的偏轉(zhuǎn)角度的準(zhǔn)確性帶來(lái)嚴(yán)重的影響。為此，MPU6050芯片內(nèi)部集成了一個(gè)DMP數(shù)據(jù)處理模塊，該模塊已經(jīng)內(nèi)置了濾波算法，使MPU6050輸出數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到了保障。

之所以說(shuō)MPU6050是六軸運(yùn)動(dòng)處理模塊，是因?yàn)樗粌H集成了三軸陀螺儀，還集成了一個(gè)三軸加速度計(jì)，不僅可以輸出三軸角度信息，還可以輸出三軸加速度信息。除此之外，MPU6050還集成了一個(gè)溫度傳感器，可以輸出溫度信息。

??下面我們簡(jiǎn)單介紹一下MPU6050的引腳。通常我們買到的MPU6050大概是這個(gè)樣子

• VCC
  電源正極，通常接3.3V
• GND
  電源地
• SCL
  IIC的時(shí)鐘線
• SDA
  IIC的數(shù)據(jù)線
• XDA
  外接IIC設(shè)備的數(shù)據(jù)線
• XCL
  外接IIC設(shè)備的時(shí)鐘線
• AD0
  控制IIC從屬地址，接地時(shí)地址為0X68，如果接VCC的話，從屬地址為0X69
• INT
  中斷數(shù)字輸出

??通過(guò)對(duì)MPU6050的引腳介紹我們可以知道，MPU6050可以外接一個(gè)IIC設(shè)備，通?？梢酝饨右粋€(gè)三軸的磁力計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的九軸輸出。

??這里放一下MPU60X0數(shù)據(jù)手冊(cè)中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，基本信息上面已經(jīng)介紹了，就不再進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注了

二、MPU6050寄存器簡(jiǎn)介

??在開(kāi)始學(xué)習(xí)怎么使用MPU6050之前，我們先簡(jiǎn)單看一下它的一些寄存器。

??這里貼一下MPU6050的數(shù)據(jù)手冊(cè)和寄存器手冊(cè)，但是只有英文版的，如果大家只是想了解一些關(guān)鍵寄存器的介紹，又不想自己看英文手冊(cè)的話，可以繼續(xù)往下看，下面會(huì)有一些關(guān)鍵寄存器的中文介紹。


鏈接：https://pan.baidu.com/s/1r-xDm7QUp5NfVRPF4IMX9g
提取碼：ertu

2.1 PWR_MGMT_1寄存器

??首先看一下寄存器手冊(cè)中對(duì)它的介紹。

• DEVICE_RESET
  當(dāng)該位設(shè)置為1時(shí)，MPU6050會(huì)將所有內(nèi)部寄存器重置為其默認(rèn)值。在重置完成后，該位將自動(dòng)清除為0。
• SLEEP
  當(dāng)該位設(shè)置成1時(shí)，MPU6050進(jìn)入休眠模式。
• CYCLE
  當(dāng)這個(gè)位被設(shè)置為1并且睡眠被禁用時(shí)，MPU-60X0將在睡眠模式和醒來(lái)之間循環(huán)，以由LP_WAKE_CTRL（寄存器108）確定的速率從加速度計(jì)中獲取單個(gè)數(shù)據(jù)樣本。
• TEMP_DIS
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，此位將禁用溫度傳感器。
• CLKSEL
  3位無(wú)符號(hào)值。指定該設(shè)備的時(shí)鐘源。

2.2 GYRO_CONFIG寄存器

??該寄存器用于觸發(fā)陀螺儀自檢，并配置陀螺儀的量程范圍。陀螺儀自檢允許用戶測(cè)試陀螺儀的機(jī)械和電氣部分。通過(guò)控制該寄存器的XG_ST、YG_ST和ZG_ST位，可以激活每個(gè)陀螺儀軸的自檢。每個(gè)軸的自檢可以獨(dú)立進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。

??下面我們仔細(xì)看一下每一位的作用

• XG_ST
  設(shè)置此位會(huì)開(kāi)啟X軸陀螺儀自檢。
• YG_ST
  設(shè)置此位會(huì)開(kāi)啟Y軸陀螺儀自檢。
• ZG_ST
  設(shè)置此位會(huì)開(kāi)啟Z軸陀螺儀自檢。
• FS_SEL
  2位無(wú)符號(hào)值。選擇陀螺儀的量程范圍。

????這里°/s是角速度的單位。

2.3 ACCEL_CONFIG寄存器

??該寄存器用于觸發(fā)加速度計(jì)的自檢，并配置加速度計(jì)的量程范圍。加速度計(jì)自檢允許用戶測(cè)試加速度計(jì)的機(jī)械和電氣部分。通過(guò)控制該寄存器的XA_ST、YA_ST和ZA_ST位，可以激活每個(gè)加速度計(jì)軸的自檢。每個(gè)軸的自檢可以獨(dú)立進(jìn)行，也可以同時(shí)進(jìn)行。

??下面我們仔細(xì)看一下每一位的作用

• XA_ST
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，X軸加速度計(jì)進(jìn)行自檢。
• YA_ST
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，Y軸加速度計(jì)進(jìn)行自檢。
• ZA_ST
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，Z軸加速度計(jì)進(jìn)行自檢。
• AFS_SEL
  2位無(wú)符號(hào)值。選擇加速度計(jì)的量程范圍。

2.4 PWR_MGMT_2寄存器

??此寄存器允許用戶在僅加速計(jì)低功率模式下配置喚醒頻率。這個(gè)寄存器還允許用戶將加速度計(jì)和陀螺儀的各個(gè)軸進(jìn)入待機(jī)模式。

• STBY_XA
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，該位將使X軸加速度計(jì)進(jìn)入待機(jī)模式。
• STBY_YA
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，該位將使Y軸加速度計(jì)進(jìn)入待機(jī)模式。
• STBY_ZA
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，該位將使Z軸加速度計(jì)進(jìn)入待機(jī)模式。
• STBY_XG
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，此位將使X軸陀螺儀進(jìn)入待機(jī)模式。
• STBY_YG
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，該位將使Y軸陀螺儀進(jìn)入待機(jī)模式。
• STBY_ZG
  當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，此位將使Z軸陀螺儀進(jìn)入待機(jī)模式。

三、程序設(shè)計(jì)

??本次的程序設(shè)計(jì)使用的是STM32F103C8T6作主控，串口輸出三軸角度信息。

3.1 I2C程序設(shè)計(jì)

??MPU6050使用的是I2C通信，對(duì)于I2C這里不再作詳細(xì)介紹，具體可以看博主STM32外設(shè)系列OLED中對(duì)I2C的介紹，這里直接給出程序設(shè)計(jì)

??drv層.c文件

/*
 *==============================================================================
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 * 2023.11.09 ---------------------------------------------------- code by ertu
 *==============================================================================
*/
#include "drv_mpu6050.h"
#include "delay.h"

/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：Drv_Mpu6050_Gpio_Init
 *函數(shù)功能：初始化MPU6050引腳
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：這里不再給AD0另外接一個(gè)引腳，也就是從機(jī)地址固定為0X68
 *==============================================================================
*/
void Drv_Mpu6050_Gpio_Init (void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;   // 定義結(jié)構(gòu)體
	// 開(kāi)啟時(shí)鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

	// 配置結(jié)構(gòu)體
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;   // 推挽式輸出
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7);   // 拉高
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Delay
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC延時(shí)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_Delay (void)
{
	delay_us(2);
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Start
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC發(fā)送起始信號(hào)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_Start (void)
{
	MPU_SDA_OUT();   // SDA輸出
	MPU_IIC_SDA = 1;	  	  
	MPU_IIC_SCL = 1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SDA = 0;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 0;
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Stop
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC發(fā)送終止信號(hào)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_Stop (void)
{
	MPU_SDA_OUT();   // SDA輸出
	MPU_IIC_SCL = 0;
	MPU_IIC_SDA = 0;
 	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 1; 
	MPU_IIC_SDA = 1;
	MPU_IIC_Delay();							   	
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Wait_Ack
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC等待應(yīng)答信號(hào)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：0：收到應(yīng)答信號(hào)；1：未收到應(yīng)答信號(hào)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_IIC_Wait_Ack (void)
{
	u8 ucErrTime = 0;
	
	MPU_SDA_IN();   // SDA輸入
	MPU_IIC_SDA = 1;
	MPU_IIC_Delay();	   
	MPU_IIC_SCL = 1;
	MPU_IIC_Delay();
	
	while(MPU_READ_SDA)
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			MPU_IIC_Stop();
			return 1;
		}
	}
	MPU_IIC_SCL = 0;   // 時(shí)鐘輸出0 	   
	return 0;  
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Ack
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_Ack (void)
{
	MPU_IIC_SCL = 0;
	MPU_SDA_OUT();   // SDA輸出
	MPU_IIC_SDA = 0;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 0;
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_NAck
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：無(wú)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_NAck (void)
{
	MPU_IIC_SCL = 0;
	MPU_SDA_OUT();   // SDA輸出
	MPU_IIC_SDA = 1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 1;
	MPU_IIC_Delay();
	MPU_IIC_SCL = 0;
}	
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Send_Byte
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC發(fā)送一個(gè)字節(jié)
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：txd：發(fā)送的字節(jié)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
void MPU_IIC_Send_Byte (u8 txd)
{                        
	u8 t;
	
	MPU_SDA_OUT();   // SDA輸出
	
	MPU_IIC_SCL = 0;   // 拉低時(shí)鐘開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸
	for(t = 0;t < 8;t ++)
	{              
			MPU_IIC_SDA = (txd & 0x80) >> 7;
			txd <<= 1; 	  
			MPU_IIC_SCL = 1;
			MPU_IIC_Delay(); 
			MPU_IIC_SCL = 0;	
			MPU_IIC_Delay();
	}	 
} 
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_IIC_Read_Byte
 *函數(shù)功能：MPU6050 IIC讀取一個(gè)字節(jié)
 *輸入?yún)?shù)：ack = 1時(shí)，發(fā)送ACK；ack = 0時(shí)，發(fā)送NACK
 *返回值：接收到的一個(gè)自己數(shù)據(jù)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_IIC_Read_Byte (u8 ack)
{
	u8 i,receive = 0;
	
	MPU_SDA_IN();   // SDA輸入
	
	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(); 
	}
	
	if (!ack)
	{
		MPU_IIC_NAck();   // 發(fā)送NACK
	}
	else
	{
		MPU_IIC_Ack();   // 發(fā)送ACK
	}
	return receive;
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_Write_Len
 *函數(shù)功能：IIC在固定地址開(kāi)始連續(xù)寫入數(shù)據(jù)
 *輸入?yún)?shù)：addr：從設(shè)備地址；reg：寄存器地址；len：寫入長(zhǎng)度；
						*buf：要寫入的數(shù)據(jù)地址
 *返回值：0：寫入成功；1：寫入失敗
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_Write_Len (u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{
	u8 i; 
	
	MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((addr << 1) | 0);   // 發(fā)送器件地址+寫命令	
	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())   // 等待應(yīng)答
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
	
	MPU_IIC_Send_Byte(reg);   // 寫寄存器地址
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答
	for(i = 0;i < len;i ++)
	{
		MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]);	//發(fā)送數(shù)據(jù)
		if(MPU_IIC_Wait_Ack())		//等待ACK
		{
			MPU_IIC_Stop();	 
			return 1;		 
		}		
	} 
	
	MPU_IIC_Stop();	 
	return 0;	
} 
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_Read_Len
 *函數(shù)功能：IIC在固定地址開(kāi)始連續(xù)讀取數(shù)據(jù)
 *輸入?yún)?shù)：addr：從設(shè)備地址；reg：寄存器地址；len：讀取長(zhǎng)度；
						*buf：要讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址
 *返回值：0：讀取成功；1：讀取失敗
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_Read_Len (u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{ 
 	MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((addr << 1) | 0);   // 發(fā)送器件地址+寫命令	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())   // 等待應(yīng)答
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
	MPU_IIC_Send_Byte(reg);   // 寫寄存器地址
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答
	MPU_IIC_Start();
	MPU_IIC_Send_Byte((addr << 1) | 1);   // 發(fā)送器件地址+讀命令	
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答 
	
	while(len)
	{
		if(len == 1)*buf = MPU_IIC_Read_Byte(0);   // 讀數(shù)據(jù),發(fā)送nACK 
		else *buf = MPU_IIC_Read_Byte(1);   // 讀數(shù)據(jù),發(fā)送ACK  
		len --;
		buf ++; 
	}    
	MPU_IIC_Stop();   // 產(chǎn)生一個(gè)停止條件 
	return 0;	
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_Read_Len
 *函數(shù)功能：IIC在固定地址寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)
 *輸入?yún)?shù)：reg：寄存器地址；data：數(shù)據(jù)；
 *返回值：0：寫入成功；1：寫入失敗
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)				 
{ 
	MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((0X68 << 1) | 0);   // 發(fā)送器件地址+寫命令	
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())   // 等待應(yīng)答
	{
		MPU_IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
	MPU_IIC_Send_Byte(reg);   // 寫寄存器地址
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答 
	MPU_IIC_Send_Byte(data);   // 發(fā)送數(shù)據(jù)
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())   // 等待ACK
	{
		MPU_IIC_Stop();	 
		return 1;		 
	}		 
	MPU_IIC_Stop();	 
	return 0;
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：MPU_Read_Byte
 *函數(shù)功能：IIC在固定地址讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)
 *輸入?yún)?shù)：reg：寄存器地址；
 *返回值：讀取的數(shù)據(jù)
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 MPU_Read_Byte (u8 reg)
{
	u8 res;
	MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((0X68 << 1) | 0);   // 發(fā)送器件地址+寫命令	
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答 
	MPU_IIC_Send_Byte(reg);   // 寫寄存器地址
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答
	MPU_IIC_Start();
	MPU_IIC_Send_Byte((0X68 << 1) | 1);   // 發(fā)送器件地址+讀命令	
	MPU_IIC_Wait_Ack();   // 等待應(yīng)答 
	res=MPU_IIC_Read_Byte(0);   // 讀取數(shù)據(jù),發(fā)送nACK 
	MPU_IIC_Stop();   // 產(chǎn)生一個(gè)停止條件 
	return res;		
}
//設(shè)置MPU6050的數(shù)字低通濾波器
//lpf:數(shù)字低通濾波頻率(Hz)
//返回值:0,設(shè)置成功
//    其他,設(shè)置失敗 
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：Drv_Mpu6050_Set_Lpf
 *函數(shù)功能：設(shè)置MPU6050的數(shù)字低通濾波器
 *輸入?yún)?shù)：lpf：數(shù)字低通濾波頻率(Hz)
 *返回值：0：成功；1：失敗
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 Drv_Mpu6050_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);   // 設(shè)置數(shù)字低通濾波器  
}
/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：Drv_Mpu6050_Set_Rate
 *函數(shù)功能：設(shè)置MPU6050的采樣率(假定Fs=1KHz)
 *輸入?yún)?shù)：rate：4~1000(Hz)
 *返回值：0：成功；1：失敗
 *備  注：無(wú)
 *==============================================================================
*/
u8 Drv_Mpu6050_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);   // 設(shè)置數(shù)字低通濾波器
 	return Drv_Mpu6050_Set_Lpf(rate / 2);   // 自動(dòng)設(shè)置LPF為采樣率的一半
}

??drv層.h文件

#ifndef _DRV_MPU6050_H
#define _DRV_MPU6050_H

#include "sys.h"   // STM32庫(kù)函數(shù)頭文件

// IIC引腳宏定義
#define MPU_IIC_SCL    PBout(6) 		// SCL
#define MPU_IIC_SDA    PBout(7) 		// SDA	 
#define MPU_READ_SDA   PBin(7) 	  	// 輸入SDA

// SDA方向
#define MPU_SDA_IN()  {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)8<<28;}
#define MPU_SDA_OUT() {GPIOB->CRL&=0X0FFFFFFF;GPIOB->CRL|=(u32)3<<28;}

// MPU6050寄存器
#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	//采樣頻率分頻器
#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(jì)配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG		0X1F	//運(yùn)動(dòng)檢測(cè)閥值設(shè)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(jī)控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG	0X25	//IIC從機(jī)0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG		  	0X26	//IIC從機(jī)0數(shù)據(jù)地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG	0X27	//IIC從機(jī)0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG	0X28	//IIC從機(jī)1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG		  	0X29	//IIC從機(jī)1數(shù)據(jù)地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG	0X2A	//IIC從機(jī)1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG	0X2B	//IIC從機(jī)2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG			  0X2C	//IIC從機(jī)2數(shù)據(jù)地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG	0X2D	//IIC從機(jī)2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG	0X2E	//IIC從機(jī)3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG		  	0X2F	//IIC從機(jī)3數(shù)據(jù)地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG	0X30	//IIC從機(jī)3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG	0X31	//IIC從機(jī)4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG		  	0X32	//IIC從機(jī)4數(shù)據(jù)地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG		0X33	//IIC從機(jī)4寫數(shù)據(jù)寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG	0X34	//IIC從機(jī)4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG		0X35	//IIC從機(jī)4讀數(shù)據(jù)寄存器

#define MPU_I2CMST_STA_REG		0X36	//IIC主機(jī)狀態(tài)寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG	  	0X37	//中斷/旁路設(shè)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(tài)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(jī)0數(shù)據(jù)寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG		0X64	//IIC從機(jī)1數(shù)據(jù)寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG		0X65	//IIC從機(jī)2數(shù)據(jù)寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG		0X66	//IIC從機(jī)3數(shù)據(jù)寄存器

#define MPU_I2CMST_DELAY_REG	0X67	//IIC主機(jī)延時(shí)管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG		0X68	//信號(hào)通道復(fù)位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG	0X69	//運(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(jì)數(shù)寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG		  0X73	//FIFO計(jì)數(shù)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

void Drv_Mpu6050_Gpio_Init (void);   // 初始化MPU6050引腳
void MPU_IIC_Delay (void);   // MPU6050 IIC延時(shí)
void MPU_IIC_Start (void);   // MPU6050 IIC發(fā)送起始信號(hào)
void MPU_IIC_Stop (void);   // MPU6050 IIC發(fā)送終止信號(hào)
u8 MPU_IIC_Wait_Ack (void);   // MPU6050 IIC等待應(yīng)答信號(hào)
void MPU_IIC_Ack (void);   // MPU6050 IIC發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
void MPU_IIC_NAck (void);   // MPU6050 IIC發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)
void MPU_IIC_Send_Byte (u8 txd);   // MPU6050 IIC發(fā)送一個(gè)字節(jié)
u8 MPU_IIC_Read_Byte (u8 ack);   // MPU6050 IIC讀取一個(gè)字節(jié)
u8 MPU_Write_Len (u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);   // IIC在固定地址開(kāi)始連續(xù)寫入數(shù)據(jù)
u8 MPU_Read_Len (u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);   // IIC在固定地址開(kāi)始連續(xù)讀取數(shù)據(jù)
u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data);   // IIC在固定地址寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)
u8 MPU_Read_Byte (u8 reg);   // IIC在固定地址讀取一字節(jié)數(shù)據(jù)
u8 Drv_Mpu6050_Set_Lpf (u16 lpf);   // 設(shè)置MPU6050的數(shù)字低通濾波器
u8 Drv_Mpu6050_Set_Rate (u16 rate);   // 設(shè)置MPU6050的采樣率(假定Fs=1KHz)

#endif

3.2 MPU6050初始化程序

??MPU6050初始化程序如下

/*
 *==============================================================================
 *函數(shù)名稱：Drv_Mpu6050_Gpio_Init
 *函數(shù)功能：初始化MPU6050
 *輸入?yún)?shù)：無(wú)
 *返回值：0：初始化成功；1：初始化失敗；
 *備  注：這里不再給AD0另外接一個(gè)引腳，也就是從機(jī)地址固定為0X68
 *==============================================================================
*/
u8 Med_Mpu6050_Init (void)
{
	u8 mpu6050Id = 0;   // 存儲(chǔ)讀取的ID（從設(shè)備地址）
	
	Drv_Mpu6050_Gpio_Init();   // 初始化GPIO
	
	MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);   // 復(fù)位MPU6050
	delay_ms(100);
	MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);   // 喚醒MPU6050
	MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,3 << 3);   // 設(shè)置陀螺儀滿量程范圍0：±250°/s;1：±500°/s;2：±1000°/s;3：±2000°/s
	MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,0 << 3);   // 設(shè)置加速度傳感器滿量程范圍0：±2g；1：±4g；2：±8g；3：±16g
	Drv_Mpu6050_Set_Rate(50);   // 設(shè)置采樣率50Hz
	MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);   // 關(guān)閉所有中斷
	MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);   // I2C主模式關(guān)閉
	MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);   // 關(guān)閉FIFO
	MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);   // INT引腳低電平有效
	
	mpu6050Id = MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
	
	if(mpu6050Id == 0X68)   // 器件ID正確
	{
		MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);   // 設(shè)置CLKSEL,PLL X軸為參考
		MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);   // 加速度與陀螺儀都工作
		Drv_Mpu6050_Set_Rate(50);   // 設(shè)置采樣率為50Hz
 	}
	else
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}

??上面的程序是MPU6050初始化函數(shù)設(shè)計(jì)，我們?cè)谶M(jìn)行函數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)加入了一個(gè)返回值，如果我們獲取到的MPU6050的從機(jī)地址是正確的，就返回0，說(shuō)明MPU6050連接正常，否則說(shuō)明MPU6050異常。當(dāng)MPU6050異常時(shí)，我們最好設(shè)置一個(gè)超時(shí)檢測(cè)，防止我們?cè)诔跏蓟臅r(shí)候一直卡在這里。具體的初始化程序設(shè)計(jì)如下

	u8 watCunt = 0;   // 超時(shí)間檢測(cè)計(jì)數(shù)變量

	//初始化MPU6050
	printf ("MPU6050 Init");
	while (Med_Mpu6050_Init())
	{
		printf (".");
		delay_ms(200);
		watCunt = watCunt + 1;
		
		// 超時(shí)跳出
		if (watCunt >= 150)
		{
			printf ("\r\n");
			printf ("DMP Error!\r\n");
			break;
		}
	}
	printf ("\r\n");
	printf ("MPU6050 Init OK!\r\n");

3.3 DMP相關(guān)程序

??DMP相關(guān)程序我們直接使用大家常見(jiàn)的例程中的一些文件，不再進(jìn)行介紹。

??在初始化DMP時(shí)我們也設(shè)置一個(gè)超時(shí)檢測(cè)，具體程序設(shè)計(jì)如下

	u8 watCunt = 0;   // 超時(shí)間檢測(cè)計(jì)數(shù)變量
	
	// 初始化DMP
	printf ("DMP Init");
	while(mpu_dmp_init())
 	{
		printf (".");
		delay_ms(200);
		watCunt = watCunt + 1;
		
		// 超時(shí)跳出
		if (watCunt >= 150)
		{
			printf ("\r\n");
			printf ("MPU6050 Connect Error!\r\n");
			break;
		}
	}
	printf ("\r\n");
	printf ("DMP Init OK!\r\n");

3.4 獲取三軸角度信息

??最后我們?cè)趍ain函數(shù)中獲取三軸角度，串口打印輸出

int main(void)
{
	float pitch,roll,yaw;   // 歐拉角
	
	Med_Mcu_Iint();   // 系統(tǒng)初始化
	
	while(1)
  {
		if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw) == 0)
		{ 
			printf("Pitch:%.1f Roll:%.1f Yaw:%.1f\r\n",pitch,roll,yaw);
		}
		delay_ms(100);
	}
}

四、實(shí)現(xiàn)效果

??下面我們來(lái)看一下具體的效果

文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-770335.html

到了這里，關(guān)于STM32外設(shè)系列—MPU6050角度傳感器的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！