软件/硬件I2C读写MPU6050
MPU6050简介
6轴:3轴加速度,3轴角速度
9轴:3轴加速度,3轴角速度和3轴磁场强度
10轴:3轴加速度,3轴角速度和3轴磁场强度和一个气压强度
加速度计具有静态稳定性,不具有动态稳定性
欧拉角(Euler angles)是描述刚体在三维空间中的取向(姿态)的一种方法。它们由三个角度组成,分别对应于绕三个相互垂直的坐标轴的旋转。欧拉角广泛应用于航空、航天、机器人学、计算机图形学和游戏开发等领域,用于表示和计算物体的旋转。
欧拉角的定义
欧拉角通常由三个角度组成,分别表示为 α(alpha)、β(beta)和 γ(gamma),它们分别对应于绕三个坐标轴的旋转:
-
绕Z轴旋转(偏航角 - Yaw):表示物体绕垂直轴(Z轴)的旋转,通常用于描述物体的朝向。
-
绕Y轴旋转(俯仰角 - Pitch):表示物体绕水平轴(Y轴)的旋转,用于描述物体的上下倾斜。
-
绕X轴旋转(翻滚角 - Roll):表示物体绕另一个水平轴(X轴)的旋转,用于描述物体的左右倾斜。
欧拉角的旋转顺序
欧拉角的旋转顺序非常重要,因为它决定了旋转的最终结果。常见的旋转顺序包括:
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Z-Y-X:首先绕Z轴旋转,然后绕Y轴旋转,最后绕X轴旋转。
-
Z-X-Y:首先绕Z轴旋转,然后绕X轴旋转,最后绕Y轴旋转。
-
X-Y-Z:首先绕X轴旋转,然后绕Y轴旋转,最后绕Z轴旋转。
不同的旋转顺序会导致不同的最终姿态,因此在应用中需要明确指定旋转顺序。
I2C通信外设
. 数据控制模块
-
数据寄存器(DATA REGISTER):用于存储I2C通信过程中的数据。
-
数据移位寄存器:用于在数据传输过程中逐位移动数据。在移位的过程中,就可以直接把下一个数据放到数据寄存器里,一旦前一个数据移位完成,下一个数据就可以继续发送无缝衔接,当数据由数据寄存器转到移位寄存器时,就会置状态寄存器的TXE位为1,表示发送寄存器为空;
(发送)
接收时,输入的数据一位一位地从引脚移入到移位寄存器里,当一个数据收齐之后,数据就整体从移位寄存器转到数据寄存器,同时置标志位RXNE,表示接收寄存器非空,这时候就可以把数据从数据寄存器读出来(接收)
因为I2C是半双工,所以数据收发,是同一组数据寄存器和移位寄存器
-
比较器:用于比较接收到的数据与预期的数据,例如设备地址。(从机使用)
-
帧错误校验(PEC)计算:用于计算协议扩展的校验码(Protocol Extension Code),以增强数据传输的可靠性。
2. 地址处理模块
-
自身地址寄存器:存储I2C设备的地址,用于识别设备。
-
双地址寄存器:可能用于存储另一个地址,以支持多地址设备。
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帧错误校验(PEC)寄存器:存储计算出的PEC值,用于后续的校验过程。
3. 时钟控制模块
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时钟控制寄存器(CCR):用于设置I2C通信的时钟频率。
-
控制寄存器(CR1&CR2):用于配置I2C控制器的工作模式和行为。
-
状态寄存器(SR1&SR2):用于存储I2C控制器的状态信息,如是否发送完成、是否接收到数据等。
4. 控制逻辑电路
-
控制逻辑电路:负责协调I2C控制器的各个部分,实现数据的发送和接收。
5. 中断和DMA
-
中断:用于在特定事件发生时通知微控制器,如数据发送完成、接收到数据等。
-
DMA请求与响应:支持直接内存访问(Direct Memory Access),允许数据在内存和I2C设备之间直接传输,而无需CPU干预,从而提高数据传输效率。
6. SMBus Alert
-
SMBus Alert:用于支持SMBus(System Management Bus)协议的警报功能,这是一种增强的I2C协议,用于系统管理。
-
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主机发送
-
-
主机接收
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硬件波形比较规整
示例代码
代码1:软件I2C读写MPU6050
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
/*引脚配置层*/
/**
* 函 数:I2C写SCL引脚电平
* 参 数:BitValue 协议层传入的当前需要写入SCL的电平,范围0~1
* 返 回 值:无
* 注意事项:此函数需要用户实现内容,当BitValue为0时,需要置SCL为低电平,当BitValue为1时,需要置SCL为高电平
*/
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue); //根据BitValue,设置SCL引脚的电平
Delay_us(10); //延时10us,防止时序频率超过要求
}
/**
* 函 数:I2C写SDA引脚电平
* 参 数:BitValue 协议层传入的当前需要写入SDA的电平,范围0~0xFF
* 返 回 值:无
* 注意事项:此函数需要用户实现内容,当BitValue为0时,需要置SDA为低电平,当BitValue非0时,需要置SDA为高电平
*/
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue); //根据BitValue,设置SDA引脚的电平,BitValue要实现非0即1的特性
Delay_us(10); //延时10us,防止时序频率超过要求
}
/**
* 函 数:I2C读SDA引脚电平
* 参 数:无
* 返 回 值:协议层需要得到的当前SDA的电平,范围0~1
* 注意事项:此函数需要用户实现内容,当前SDA为低电平时,返回0,当前SDA为高电平时,返回1
*/
uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{
uint8_t BitValue;
BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11); //读取SDA电平
Delay_us(10); //延时10us,防止时序频率超过要求
return BitValue; //返回SDA电平
}
/**
* 函 数:I2C初始化
* 参 数:无
* 返 回 值:无
* 注意事项:此函数需要用户实现内容,实现SCL和SDA引脚的初始化
*/
void MyI2C_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //将PB10和PB11引脚初始化为开漏输出
/*设置默认电平*/
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11); //设置PB10和PB11引脚初始化后默认为高电平(释放总线状态)
}
/*协议层*/
/**
* 函 数:I2C起始
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MyI2C_Start(void)
{
MyI2C_W_SDA(1); //释放SDA,确保SDA为高电平
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,确保SCL为高电平
MyI2C_W_SDA(0); //在SCL高电平期间,拉低SDA,产生起始信号
MyI2C_W_SCL(0); //起始后把SCL也拉低,即为了占用总线,也为了方便总线时序的拼接
}
/**
* 函 数:I2C终止
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MyI2C_Stop(void)
{
MyI2C_W_SDA(0); //拉低SDA,确保SDA为低电平
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,使SCL呈现高电平
MyI2C_W_SDA(1); //在SCL高电平期间,释放SDA,产生终止信号
}
/**
* 函 数:I2C发送一个字节
* 参 数:Byte 要发送的一个字节数据,范围:0x00~0xFF
* 返 回 值:无
*/
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次,主机依次发送数据的每一位
{
MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i)); //使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,从机在SCL高电平期间读取SDA
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL,主机开始发送下一位数据
}
}
/**
* 函 数:I2C接收一个字节
* 参 数:无
* 返 回 值:接收到的一个字节数据,范围:0x00~0xFF
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{
uint8_t i, Byte = 0x00; //定义接收的数据,并赋初值0x00,此处必须赋初值0x00,后面会用到
MyI2C_W_SDA(1); //接收前,主机先确保释放SDA,避免干扰从机的数据发送
for (i = 0; i < 8; i ++) //循环8次,主机依次接收数据的每一位
{
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,主机机在SCL高电平期间读取SDA
if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte |= (0x80 >> i);} //读取SDA数据,并存储到Byte变量
//当SDA为1时,置变量指定位为1,当SDA为0时,不做处理,指定位为默认的初值0
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL,从机在SCL低电平期间写入SDA
}
return Byte; //返回接收到的一个字节数据
}
/**
* 函 数:I2C发送应答位
* 参 数:Byte 要发送的应答位,范围:0~1,0表示应答,1表示非应答
* 返 回 值:无
*/
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{
MyI2C_W_SDA(AckBit); //主机把应答位数据放到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,从机在SCL高电平期间,读取应答位
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL,开始下一个时序模块
}
/**
* 函 数:I2C接收应答位
* 参 数:无
* 返 回 值:接收到的应答位,范围:0~1,0表示应答,1表示非应答
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
uint8_t AckBit; //定义应答位变量
MyI2C_W_SDA(1); //接收前,主机先确保释放SDA,避免干扰从机的数据发送
MyI2C_W_SCL(1); //释放SCL,主机机在SCL高电平期间读取SDA
AckBit = MyI2C_R_SDA(); //将应答位存储到变量里
MyI2C_W_SCL(0); //拉低SCL,开始下一个时序模块
return AckBit; //返回定义应答位变量
}
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MyI2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"
#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址
/**
* 函 数:MPU6050写寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 参 数:Data 要写入寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址,读写位为0,表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(Data); //发送要写入寄存器的数据
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Stop(); //I2C终止
}
/**
* 函 数:MPU6050读寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 返 回 值:读取寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
MyI2C_Start(); //I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); //发送从机地址,读写位为0,表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); //发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
MyI2C_Start(); //I2C重复起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01); //发送从机地址,读写位为1,表示即将读取
MyI2C_ReceiveAck(); //接收应答
Data = MyI2C_ReceiveByte(); //接收指定寄存器的数据
MyI2C_SendAck(1); //发送应答,给从机非应答,终止从机的数据输出
MyI2C_Stop(); //I2C终止
return Data;
}
/**
* 函 数:MPU6050初始化
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_Init(void)
{
MyI2C_Init(); //先初始化底层的I2C
/*MPU6050寄存器初始化,需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置,此处仅配置了部分重要的寄存器*/
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01); //电源管理寄存器1,取消睡眠模式,选择时钟源为X轴陀螺仪
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00); //电源管理寄存器2,保持默认值0,所有轴均不待机
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09); //采样率分频寄存器,配置采样率
MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06); //配置寄存器,配置DLPF
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪配置寄存器,选择满量程为±2000°/s
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18); //加速度计配置寄存器,选择满量程为±16g
}
/**
* 函 数:MPU6050获取ID号
* 参 数:无
* 返 回 值:MPU6050的ID号
*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I); //返回WHO_AM_I寄存器的值
}
/**
* 函 数:MPU6050获取数据
* 参 数:AccX AccY AccZ 加速度计X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 参 数:GyroX GyroY GyroZ 陀螺仪X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
uint8_t DataH, DataL; //定义数据高8位和低8位的变量
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H); //读取加速度计X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L); //读取加速度计X轴的低8位数据
*AccX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H); //读取加速度计Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L); //读取加速度计Y轴的低8位数据
*AccY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H); //读取加速度计Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L); //读取加速度计Z轴的低8位数据
*AccZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H); //读取陀螺仪X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L); //读取陀螺仪X轴的低8位数据
*GyroX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H); //读取陀螺仪Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L); //读取陀螺仪Y轴的低8位数据
*GyroY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H); //读取陀螺仪Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L); //读取陀螺仪Z轴的低8位数据
*GyroZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
}
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"
uint8_t ID; //定义用于存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ; //定义用于存放各个数据的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
MPU6050_Init(); //MPU6050初始化
/*显示ID号*/
OLED_ShowString(1, 1, "ID:"); //显示静态字符串
ID = MPU6050_GetID(); //获取MPU6050的ID号
OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2); //OLED显示ID号
while (1)
{
MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ); //获取MPU6050的数据
OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5); //OLED显示数据
OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);
OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);
OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);
}
}
代码2:硬件I2C读写MPU6050
第一步:配置I2C外设,对I2C2外设进行初始化
第二步:控制外设电路,实现指定地址写的时序(替换软件的writereg)
第三步,控制外设电路,实现指定地址读的时序(替换软件的readreg)
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"
#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址
/**
* 函 数:MPU6050等待事件
* 参 数:同I2C_CheckEvent
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
uint32_t Timeout;
Timeout = 10000; //给定超时计数时间
while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS) //循环等待指定事件
{
Timeout --; //等待时,计数值自减
if (Timeout == 0) //自减到0后,等待超时
{
/*超时的错误处理代码,可以添加到此处*/
break; //跳出等待,不等了
}
}
}
/**
* 函 数:MPU6050写寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 参 数:Data 要写入寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址,方向为发送
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6
I2C_SendData(I2C2, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING); //等待EV8
I2C_SendData(I2C2, Data); //硬件I2C发送数据
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2
I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成终止条件
}
/**
* 函 数:MPU6050读寄存器
* 参 数:RegAddress 寄存器地址,范围:参考MPU6050手册的寄存器描述
* 返 回 值:读取寄存器的数据,范围:0x00~0xFF
*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址,方向为发送
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6
I2C_SendData(I2C2, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2
I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE); //硬件I2C生成重复起始条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); //硬件I2C发送从机地址,方向为接收
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED); //等待EV6
I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE); //在接收最后一个字节之前提前将应答失能
I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE); //在接收最后一个字节之前提前申请停止条件
MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED); //等待EV7
Data = I2C_ReceiveData(I2C2); //接收数据寄存器
I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE); //将应答恢复为使能,为了不影响后续可能产生的读取多字节操作
return Data;
}
/**
* 函 数:MPU6050初始化
* 参 数:无
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE); //开启I2C2的时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); //开启GPIOB的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //将PB10和PB11引脚初始化为复用开漏输出
/*I2C初始化*/
I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; //定义结构体变量
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //模式,选择为I2C模式
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000; //时钟速度,选择为50KHz
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比,选择Tlow/Thigh = 2
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //应答,选择使能
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; //应答地址,选择7位,从机模式下才有效
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00; //自身地址,从机模式下才有效
I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure); //将结构体变量交给I2C_Init,配置I2C2
/*I2C使能*/
I2C_Cmd(I2C2, ENABLE); //使能I2C2,开始运行
/*MPU6050寄存器初始化,需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置,此处仅配置了部分重要的寄存器*/
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01); //电源管理寄存器1,取消睡眠模式,选择时钟源为X轴陀螺仪
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00); //电源管理寄存器2,保持默认值0,所有轴均不待机
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09); //采样率分频寄存器,配置采样率
MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06); //配置寄存器,配置DLPF
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪配置寄存器,选择满量程为±2000°/s
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18); //加速度计配置寄存器,选择满量程为±16g
}
/**
* 函 数:MPU6050获取ID号
* 参 数:无
* 返 回 值:MPU6050的ID号
*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I); //返回WHO_AM_I寄存器的值
}
/**
* 函 数:MPU6050获取数据
* 参 数:AccX AccY AccZ 加速度计X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 参 数:GyroX GyroY GyroZ 陀螺仪X、Y、Z轴的数据,使用输出参数的形式返回,范围:-32768~32767
* 返 回 值:无
*/
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
uint8_t DataH, DataL; //定义数据高8位和低8位的变量
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H); //读取加速度计X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L); //读取加速度计X轴的低8位数据
*AccX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H); //读取加速度计Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L); //读取加速度计Y轴的低8位数据
*AccY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H); //读取加速度计Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L); //读取加速度计Z轴的低8位数据
*AccZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H); //读取陀螺仪X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L); //读取陀螺仪X轴的低8位数据
*GyroX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H); //读取陀螺仪Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L); //读取陀螺仪Y轴的低8位数据
*GyroY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H); //读取陀螺仪Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L); //读取陀螺仪Z轴的低8位数据
*GyroZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接,通过输出参数返回
}
#ifndef __MPU6050_REG_H
#define __MPU6050_REG_H
#define MPU6050_SMPLRT_DIV 0x19
#define MPU6050_CONFIG 0x1A
#define MPU6050_GYRO_CONFIG 0x1B
#define MPU6050_ACCEL_CONFIG 0x1C
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define MPU6050_TEMP_OUT_H 0x41
#define MPU6050_TEMP_OUT_L 0x42
#define MPU6050_GYRO_XOUT_H 0x43
#define MPU6050_GYRO_XOUT_L 0x44
#define MPU6050_GYRO_YOUT_H 0x45
#define MPU6050_GYRO_YOUT_L 0x46
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_H 0x47
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_L 0x48
#define MPU6050_PWR_MGMT_1 0x6B
#define MPU6050_PWR_MGMT_2 0x6C
#define MPU6050_WHO_AM_I 0x75
#endif
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"
uint8_t ID; //定义用于存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ; //定义用于存放各个数据的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); //OLED初始化
MPU6050_Init(); //MPU6050初始化
/*显示ID号*/
OLED_ShowString(1, 1, "ID:"); //显示静态字符串
ID = MPU6050_GetID(); //获取MPU6050的ID号
OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2); //OLED显示ID号
while (1)
{
MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ); //获取MPU6050的数据
OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5); //OLED显示数据
OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);
OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);
OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);
}
}