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物联网之STM32开发八(I2C总线通信)

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STMCU-管管 发布时间:2020-9-28 13:22
STM32-I2C总线通信内容概要

I2C总线通信原理

三轴加速度传感器mpu6050介绍

I2C通信实例

7 U. i4 U9 E8 E% @

I2C总线通信原理( n( z  F! x' C

内容概要:

I2C总线简介

I2C总线协议

I2C总线读写操作

STM32F0-I2C控制器特性


% a6 d6 G+ T" K1 s6 }

I2C总线简介:

I2C总线介绍:I2C(Inter-Integrated Circuit)总线(也称IIC或I2C)是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备,是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简单,期间封装形式少,通信速率高等优点。

I2C总线特征:

    两条总线线路:一条串行数据SDA,一条串行时钟线SCL来完成数据的传输及外围器件的扩展  

    I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备,而且每一个设备都会对应一个唯一的地址  

    I2C总线数据传输速率在标准模式下可达100kbit/s,快速模式下可达400kbit/s,高速模式下 可达3.4Mbit/s。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整,同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。  

    I2C总线上的主设备与从设备之间以字节(8位)为单位进行单双工的数据传输。


7 O5 a9 ]' `. E2 b' h: o


# x3 ]2 O' {7 {: J

I2C总线物理·拓扑结构:

1_meitu_1.jpg

0 }3 J/ Q- k/ W& K6 m4 b2 F& j
1 O, C) R, K5 \" d- C- v/ _. m1 }

I2C 总线在物理连接上分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制,来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平。


0 Q# q, @: H( i5 V3 D


) v- i; @8 P0 D5 z  V4 U. `4 L

I2C总线协议:


. S6 h: U2 d! Q, J$ W8 N: q

2_meitu_2.jpg


. N* [" W1 B6 G% E0 ~% O* x1 s& l) N$ r1 a  j, I

I2C协议规定:  总线上数据的传输必须以一个起始信号作为开始条件,以一个结束信号作为传输的停止条件。起始和结束信号总是由主设备产生。总线在空闲状态时,SCL和SDA都保持着高电平。

: ~' @+ G; G6 b$ d9 v5 g2 j


) ?7 c3 k! j- A; S2 K

起始信号:当SCL为高电平而SDA由高到低的跳变,表示产生一个起始条件

结束信号:当SCL为高电平而SDA由低到高的跳变,表示产生一个停止条件

4 Q3 O/ e- x- o

! M" _. B* `2 [

0 E1 k, X' G7 V% y  ~" o

数据传输:

; a+ ?4 Z" P% X2 z' i" q& V' l

    数据传输以字节为单位 , 主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个数据位,数据在时钟的高电平被采样,一个字节按数据位从高位到低位的顺序进行传输

    主设备在传输有效数据之前 要先指定从设备的地址,一般为7位,然后再发生数据传输的方向位, 0表示主设备向从设备写数据,1表示主设备向从设备读数据

7 C1 k- D* ?  X% A4 F$ R

应答信号:

    接收数据的器件在接收到 8bit 数据后,向发送数据的器件发出低电平的应答信号,表示已收到数据。这个信号可以是主控器件发出,也可以是从动器件发出。总之,由接收数据的器件发出。

! [% C/ ^4 X  o7 a, _( P

I2C总线读写操作:

主设备往从设备写数据:

4_meitu_4.jpg

主设备读从设备数据:

5_meitu_5.jpg


" W. h: {0 N- d! s+ V" ?

注:当主设备不想接收从设备的数据时,主设备产生一个非应答信号,从设备接收到这个信号之后就停止发送数据。

$ z7 h7 h! I! `  h! d

主设备读从设备的某个寄存器:

                                                                           6_meitu_6.jpg


5 Y' O6 G: x& M0 y$ f7 B

STM32F0-I2C控制器特性:


3 J8 N" E" r( S. X% E

软件模拟I2C时序:由于直接控制 GPIO 引脚电平产生通讯时序时,需要由 CPU 控制每个时刻的引脚状态,所以称之为“软件模拟协议”方式。

6 s$ a* K; C" x1 }" ]5 ^

硬件控制产生I2C时序:STM32 的 I2C 片上外设专门负责实现 I2C 通讯协议,只要配置好该外设,它就会自动根据协议要求产生通讯信号,收发数据并缓存起来,CPU只要检测该外设的状态和访问数据寄存器,就能完成数据收发。这种由硬件外设处理 I2C协议的方式减轻了 CPU 的工作,且使软件设计更加简单。


( p) _. G3 \9 j" m; b, e

STM32F0-I2C控制器特性:

7_meitu_7.jpg


+ M3 B8 a. r4 W. S! `' k  B4 I( a, A% ?8 J. }. k

I2C的主要特点:

● I2C总线规范 rev03 兼容性:

    - 从机模式和主机模式

    - 多主机功能

    - 标准模式(高达 100kHz )

    - 快速模式(高达 400kHz )

    - 超快速模式(高达 1 MHz )

    - 7 位和 10 位地址模式

    - 软件复位

2 q! W4 t& B2 s$ q; }

● 1 字节缓冲带 DMA 功能


0 `: M! w  t2 E- r

STM32F0-I2C控制:

8_meitu_8.jpg

# \* D) R# W5 Y5 u$ O9 F8 \* M
* Y( K- r  s0 u% [

注:STM32F0XX中,PB6或者PB8任意一个可以作为I2C1的SCL,PB7或者PB9任意一个可作为I2C的SDA

' N# L& }9 L6 b0 S9 F5 L


0 I6 Q0 f9 ?( K! ?1 K

I2C的主要特点:

 64KB片上闪存的F0带2个I2C:I2C1和I2C2

 32KB片上闪存的F0只带1个I2C:I2C1

 I2C2比I2C1所支持的功能少些,不具备

     对SMBus的硬件支持

     20mA的驱动能力

     模块双时钟域以及从停止模式唤醒


( \; l# ]. }% d. Z1 Z8 C6 x


% x) y; |- M8 Y

三轴加速度传感器mpu6050介绍# L- ~' i  d8 M9 E& f5 r" x
- \. R5 N3 L+ A* r5 ]: _- x

内容概要:

MPU6050简介

MPU6050特性参数

MPU6050寄存器介绍

MPU6050简介:

MPU-6050 是全球首例 6轴运动处理传感器。它集成了 3 轴 MEMS 陀螺仪,3 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),可用I2C 接口连接一个第三方的数字传感器,比如磁力计。扩展之后还可以通过其 I2C 输出一个 9 轴的信号。MPU-6050 也可以通过其 I2C 接口连接非惯性的数字传感器,比如压力传感器。

) f1 s/ A' S) F# y


5 q) k, X" Q9 _5 ?8 M

9_meitu_9.jpg

4 [/ x/ f; v5 \
  m$ t9 M+ Q' j, n

三轴加速度测量:

10_meitu_10.jpg


* m' j. m; |# P# i0 k- v. C. v4 N, G( X

注意:加速度测量计反应的加速向量与当前的受力方向是相反的,如上图,受力方向向左,但是加速度的向量方向为右

陀螺仪:

陀螺仪,是用来测量角速度的,单位为度每秒(deg/s)

9 u. Q& ?9 B6 `3 O2 x

& n) n' ^+ ^) {9 J4 |

11_meitu_11.jpg

5 R; Z+ g1 }) j$ s+ e0 J, n
7 f, F+ q. U/ X

一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。Mpu6050有3个陀螺仪,可测X,Y,Z方向的角速度值


3 Q, D  N3 d! H/ ^9 o$ o

* d2 U+ c# [+ |- }+ e' e8 [* c

MPU6050的特性参数:

12_meitu_12.jpg


1 Y7 p- K% c3 x& I" A5 j  j$ Y1 _/ F* w( I  J/ N

注:加速度最高分辨率算法:因为加速度是由16位的寄存器存放,故 精度 = 加速度测量范围/(2的16次方)  ,分辨率 = 1/精度 ,所以当加速测量范围越小,精度越好,分辨率越高。由上图表可知加速度测量范围是 正负2g的时候,由最高分辨率 (2的16次方)/(2-(-2)) = 16384 LSB/g。


4 b( e1 e2 l3 k4 Q9 g' D- m


7 D" [! J0 N6 V3 O" y

MPU6050的寄存器介绍:

POWER MANAGEMENT电源管理寄存器:

13_meitu_13.jpg


+ ]; j1 _# E) ?8 l3 G

SLEEP 该位置 1 ,  MPU-60X0 进入睡眠模式。  

CLKSEL置 0,可选择使用MPU-60X0 默认的内部8M振荡器作为时钟源

) h# J+ h% c& O

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00);//解除休眠状态

SAMPLE RATE DIVIDER 采样频率分频器:

& d* |; a3 ]7 X. C

14_meitu_14.jpg

3 b5 O; D+ ^! I* ]/ N

采样频率= 陀螺仪输出频率/ ( 1+SMPLRT_DIV )

# y$ R% j; o8 Z- r2 z

当 DLPF s is disabled ( 0 DLPF_CFG=0 r or 7 7 7 7) ) ,陀螺输出频率 =8kHz ;

$ g2 s( I" c% h6 d1 V

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV , 0x07); //陀螺仪采样率,1KHz


! w( P. E& V: z8 ^% ~, m

CONFIGURATION 低通滤波配置寄存器:

: L  c  n4 n8 [5 J, @

15_meitu_15.jpg

: w5 Q3 x+ Q$ t; @1 h7 A) n% o* r

0 t5 `0 w2 M. g: y7 @

该寄存器配置外部引脚采样,陀螺仪和加速度计的数字低通滤波器。

- e5 B0 @. c4 M! p

典型设置:


# j/ M: U1 a" Y

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_CONFIG , 0x06); //低通滤波频率,典型值:0x06(带宽5KHz)

GYROSCOPE CONFIGURATION 陀螺仪配置寄存器:

: `# o! I8 Z5 y' Y, I: Y

* a& C; Z5 Y' }) A, [! d8 @* f

16_meitu_16.jpg

6 g) L4 s* X- |( l& X8 g* Y6 f  F

17_meitu_17.jpg


8 x' u* Y& R! A4 N$ R) F8 f" F9 t% N

该寄存器是用来触发陀螺仪自检和配置陀螺仪的满量程范围。

" b, K9 h8 w  g/ u: U: N

典型设置:
; x* h8 h; x) ]: d" g    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18);  //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)

ACCELEROMETER CONFIGURATION 加速度配置寄存器:


, A/ L; H% r7 n& V) j4 Z  R


: j9 ~4 a* T8 t$ ?6 o. b

! U# h- `7 y# J

19_meitu_19.jpg

. N* t% p- I3 |6 N, |

) z4 C$ L; S; X

该寄存器是用来触发加速度计自检和配置加速度计的满量程范围。

4 @# ~' K+ J: }$ Q) \- u1 w

, q2 Y. E( n8 H+ z% {5 A0 [

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG , 0x00); //配置加速度传感器工作在 2G 模式,不自检

读取X, Y, Z 三轴加速度的值:

6 N* J7 \6 w# A9 e+ Q0 ?) n

0 r, k5 b9 W* d0 |

20_meitu_20.jpg


6 a/ G5 P: [/ m4 B

21_meitu_21.jpg


9 K9 O. w- y9 h3 y2 ^" c1 Z

读取X, Y, Z 三轴陀螺仪的值:


1 [" g# Q/ B4 h- Y+ L3 `9 F

22_meitu_22.jpg

* `. y  T* M8 W$ H/ y% a) b

23_meitu_23.jpg


1 I# l0 P- |! E0 |: V- T! i

读取温度值:


+ O6 \6 |# }' D2 _/ P) G7 p3 f' Y

24_meitu_24.jpg

8 C  y  b% W; |$ W4 w& k0 A% G
) j* ~& Q9 Y- z  [) T" H% ]

摄氏度的温度可以用寄存器的置这么计算:


3 }& k% H7 i; N, a& a) \' [

    Temperature n in s degrees C =      (TEMP_OUT  Register e Value  as  a signed  quantity)/340  + 36.53


! s( I: [. E) f3 Y/ s. V

2 C- _) Y0 o5 y& G  {/ W8 ^

MPU6050的设备地址:

( Q. F0 _( q& h* |/ R4 A2 N

25_meitu_25.jpg


0 u* L, x' D% F/ y

MPU6050电气原理图:

26_meitu_26.jpg

- r- W0 N9 n/ ?8 r  ^/ |/ [1 Y0 [9 R

注:R4未接,AD0直接接到电源上,因此设备地址为110 1001既0x69

* I/ E  b  a+ p) `. N- z

5 \6 @1 m' h5 e- r' G

I2C通信实例
' |; o: g" S) ]$ H* r2 M! r9 G( h8 D! D" |# s0 ~; k+ ]$ Q

利用STM32-I2C总线配置MPU6050,并读取三轴加速度的原始数据

过程如下:

27_meitu_27.jpg


% Z; p) S# T2 ?1 F  A8 ?  R, b' P4 m$ \7 X, d5 t/ K/ N

28_meitu_28.jpg

3 q* ]" l/ d: ?+ D2 T

29_meitu_29.jpg


7 r- [. L2 q# v/ D8 P6 E& H7 f

将自己编写的mpu6050.h文件(主要是对mpu6050的一些寄存器地址 宏定义)拷贝到该工程对应的目录下:


' G7 o, l5 X( z' e" C2 W# d# t


5 ]& e4 c- h4 J) f! [

30_meitu_30.jpg

3 S$ K3 M. P  E# B; G- O7 t3 G

新建文件mpu6050.c,然后添加到工程中:


$ r! ]4 k- C  d! _: {1 P

31_meitu_31.jpg

% i2 g) a4 L5 h1 a0 k6 P
! h  p: t& o! D+ h

32_meitu_32.jpg


9 C1 b) i+ l, M" E$ D& Y$ q. c) `) _( H$ E- t

33_meitu_33.jpg


' u4 N9 D# G. l, J

34_meitu_34.jpg

$ o+ h7 C1 B* ]' l
  1.   H  {$ e- r& K5 K. f8 b
  2. mpu6050.h文件内容如下:
    $ I& M) E9 O6 Y3 H  [
  3. 6 m- s) }3 d7 N/ b* d
  4. #ifndef __MPU6050_H# G5 Q6 i; Z9 n9 u. j& \7 ^
  5. #define __MPU6050_H
      b& ~7 O% d* A" K
  6. 4 M3 Z' i1 }/ R4 v3 Q: r1 t
  7. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/7 r# y5 ]! f0 p" X6 O

  8. 8 U4 j/ X9 b5 k- }- d4 R  T2 y! g

  9. ) H1 g% K  ^$ N  g; g
  10. //****************************************: Y% a8 I+ W/ O# j
  11. // MPU6050 IIC测试程序' V+ I0 T1 H+ B0 a4 p9 r# s+ N
  12. // 功能: 显示加速度计和陀螺仪的16位原始数据/ b) F- a/ u( \
  13. //****************************************. y( z1 i2 [8 ]- s2 B* Y3 G: j' h
  14. #include <math.h>    //IAR library
    ; d* w  ]3 w  d" E" {
  15. #include <stdio.h>   //IAR library
    # E* K) ]/ f3 H( n  Z
  16. #include <stdint.h>" c$ Q2 u' _9 ?- ~: x  _
  17. //typedef unsigned char  uchar;: g8 c' Q& S- w1 U' I
  18. typedef unsigned short ushort;- h; J/ i! M/ X7 I
  19. //typedef unsigned int   uint;
    4 y6 |  H+ q) D  o* y8 y
  20. . C! l$ k% w4 r6 J8 ?9 j6 h
  21. typedef short int16_t;( d. q) k6 `3 e" d
  22. & q( v+ D9 @1 z; R
  23. % Y4 J1 N; x: X' I8 X
  24. //****************************************
    , _0 @1 B" k  [, d( i9 U8 a  ~1 r
  25. // 定义MPU6050内部地址2 J: j: q% r/ g
  26. //****************************************
    & m+ y* c0 s1 ?" l5 Y
  27. #define        ADDRESS_Write   SlaveAddress | 0x00                //
    * P4 {' q0 m1 U) Q1 X, L; k3 G* s
  28. #define        ADDRESS_Read    SlaveAddress | 0x01                        //
    / u7 B7 j: _5 u. x/ }6 m

  29. - ~  a1 P# ], N4 k2 G8 C  R5 V

  30. , n( ]2 t" r7 p+ Y  I3 I

  31. - K# n5 O" `; N) G# ]8 p. [$ T
  32. #define        PWR_MGMT_1                0x6B              //电源管理,典型值:0x00(正常启用)5 Q( v; e) H8 N& J
  33. #define        SMPLRT_DIV                0x19        //陀螺仪采样率,典型值:0x07(125Hz)
    9 r2 X, D) R+ R
  34. #define        CONFIG                        0x1A        //低通滤波频率,典型值:0x06(5Hz)8 |% ~" l  A8 w7 J
  35. #define        GYRO_CONFIG                0x1B        //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
    * R" j/ {0 X6 Z. m+ Z3 m
  36. #define        ACCEL_CONFIG        0x1C        //加速计自检、测量范围及高通滤波频率,典型值:0x00(不自检,2G,5Hz)% ]; t* t! [: |) I$ {! M  m

  37. # Q+ V1 s- R1 |  W9 T0 ?$ M- V. S
  38. #define        ACCEL_XOUT_H        0x3B
    , s" Z* R: Y- ~
  39. #define        ACCEL_XOUT_L        0x3C
    % |: K/ c; ~: d1 z+ V$ e- Z; n
  40. #define        ACCEL_YOUT_H        0x3D6 c8 |, y9 ~$ i0 U
  41. #define        ACCEL_YOUT_L        0x3E6 {; y) N3 \/ y- E$ u) s& c' |+ C
  42. #define        ACCEL_ZOUT_H        0x3F6 O8 f7 G, H4 [8 Z4 m9 V0 Q
  43. #define        ACCEL_ZOUT_L        0x40; K. u" I  V% p3 a% k) `; q. G
  44. # r0 N$ o4 i& K7 f
  45. #define        TEMP_OUT_H                0x41
    8 P7 X+ l: ~7 p
  46. #define        TEMP_OUT_L                0x429 N  b7 J" \$ S8 j. N+ M

  47. + s0 ^2 ^( g4 i8 a6 ~' y9 f
  48. #define        GYRO_XOUT_H                0x43
    2 v+ R& G0 m; [- ~6 T
  49. #define        GYRO_XOUT_L                0x44
    $ B7 n4 P8 R* Q0 K: v- }- _
  50. #define        GYRO_YOUT_H                0x454 y0 X& t4 Q+ ~+ n& v  e9 N, X
  51. #define        GYRO_YOUT_L                0x46
    8 q% a) x4 O6 A! r3 v# V" _# h
  52. #define        GYRO_ZOUT_H                0x47
    6 \, H/ `7 h5 k( f3 G+ r0 O6 a
  53. #define        GYRO_ZOUT_L                0x48- K9 h9 v4 m3 \% J- z6 y) R- U# `$ D
  54. 6 E) c! l/ }# O! V. j- M7 q  G4 g$ x
  55. - {$ Q  T3 d+ `' m
  56. . I! @2 G; Z+ U9 h- u
  57. #define        WHO_AM_I                        0x75        //IIC地址寄存器(默认数值0x68,只读)
    5 \/ d# \$ R) R* i; W7 g
  58. //#define        SlaveAddress                //IIC写入时的地址字节数据,+1为读取
    , ]5 b& Y( l* C4 y0 E
  59. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW     0x68 // address pin low (GND), default for InvenSense evaluation board
    ; Q/ w, U+ l% v3 G, N# X- G
  60. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH    0x69 // address pin high (VCC)
    9 v. C0 i5 e; y1 l0 \, `$ A; X
  61. #define SlaveAddress     (MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH<<1)$ U8 l# ?2 V* K; E
  62. " |8 z5 x4 a8 j" }# T' z
  63. void mpu6050_init(void);
    : G" K3 w. o8 ^! l' j/ N
  64. void mpu6050_getaccel(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z); //获取寄存器中三轴加速度的值0 W5 }3 H) ^/ f6 Y
  65. void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z);
    1 x2 q( e% `- O
  66. #endif
复制代码

  1. 2 g2 D4 ]* G. R' o- C
  2. ​mpu6050.c文件内容如下:
    2 I4 m) A+ l. b. ]$ W, l7 l* p$ j
  3. 6 B1 n8 h" L( X$ D& h' T
  4. #include"mpu6050.h"
    4 f, N" V2 X0 }  M
  5. #include "i2c.h"
    7 A) ?+ E+ ^0 w& F- M
  6. #include "usart.h"
    5 u0 M0 u2 ]! ]% g' O/ O
  7. ( M& e$ a. A# b# n; h
  8. void mpu6050_init(void)   //STM32F051K8通过I2C初始化mpu6050
    ( n# S2 |2 p' }: k, N0 Y; L
  9. {                        + V) D3 |6 x$ T5 ~! l$ }+ N
  10.   uint8_t temp        ;$ z* ?* e& ?' b" }9 H& G
  11.        
    7 @. H+ M: z+ p/ t- V6 W
  12.         temp = 0x00;
    . b9 }: E$ s: U* J  K0 L6 _+ A1 P* m
  13.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, PWR_MGMT_1, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10); ! e0 x- ?- F- v, T
  14. /*函数功能,向mpu6050的相关寄存器中写入数据。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:
    2 x8 B0 g  x3 h$ [
  15. mpu6050的地址(7位)和读写操作标志位(1位),参数三:写到mpu6050内部的哪个寄存器,参数四:要写
    . V; e5 d9 }: i* x( m% G
  16. 的寄存器是多少位(宽度)的,参数五:写入寄存器的值,参数六:写多少个数据,参数七:设置超时*/$ w: M( n# C. ^) H7 N0 I/ N; E
  17.         0 c+ q; `. }* z
  18.         temp = 0x07;- B  R3 g  {& q. C$ n9 b3 R
  19.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, SMPLRT_DIV, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);* M; X. P" M3 t% L- z7 |
  20.         ( a  U0 b% z* w
  21.         temp = 0x06;
    ) [2 r2 F, x5 {3 i
  22.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);! B2 f9 z' `9 a
  23.         & _5 F! O+ ~; T) ^( C! n
  24.                 temp = 0x18;! H! L3 f' S$ ^! c- i
  25.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, GYRO_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    ( H$ v) T: {; \; R
  26.        
    0 j8 y1 s( L/ v5 B$ n! B
  27.         temp = 0x00;6 ?3 N1 U& ^2 m2 j, V
  28.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, ACCEL_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    ) g, C' @9 P1 b4 l2 P! q5 G
  29.        
    7 \7 r6 Q6 J/ ]1 w3 ~% m
  30. }
    . y0 m+ T* s  x* Y3 r$ K* I% k
  31. 0 Y: h2 t+ x$ \0 F7 h$ ?) W

  32. 4 n# r1 F5 l! X+ a" J
  33. void mpu6050_getaccel(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z) //获取寄存器中三轴加速度的值
    6 {* c" V* _! O) y. a' Z* P5 m) E
  34. {
    : R# `4 w# S3 p; L. a% X  b
  35.         uint8_t value[2];
    ' `$ F3 ?! q1 P8 r
  36.         0 h( n5 R$ c3 q) S- R
  37.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    ; {" G5 ?  x$ B4 p; V& l' Z
  38. /*函数功能:读取mpu6050内部寄存器的值。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:: a+ a, @: J8 U: m0 {6 \" N
  39. mpu6050的地址(7位)和读写操作标志位(1位),参数三:要读取mpu6050内部哪一个寄存器的值,参数
    & s9 ?6 v! I0 H: t/ H* j" A
  40. 四:要读的寄存器是多少位(宽度)的,参数五:存放读取的数值的地址,参数六:读多少个数据,参数七:设
    % J* Z  j# z  M1 i8 Z  F' b/ p
  41. 置超时*/  //获取x轴加速度值的低八位0 V9 A# |- h* `& _$ s# I7 [
  42.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);8 ~# K: }" _5 T1 k
  43. //获取x轴加速度值的高八位; x, A  C, e: J0 M: n; @
  44.          *x = (value[1] << 8) + value[0];. V* ]: i9 V6 ?7 D" ]; A! A4 _8 G; y
  45.        
    & A2 ]( m' ^5 f# h: @' L- O
  46.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);3 }. _- N2 H5 f% f5 |+ T! ?
  47. //获取y轴加速度值的低八位
    ' A( \  f( i- E' @
  48.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);6 c3 x% }: t4 B) B& ^$ _/ X
  49. //获取y轴加速度值的高八位
    ) q" }( U* J/ A; z
  50.          *y = (value[1] << 8) + value[0];
    , A5 \1 ~  G# h$ r
  51.         0 v. r2 M, i- u
  52.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);% [, F+ B4 d! @
  53. //获取z轴加速度值的低八位
    0 i  C. L6 b; G$ [( [7 u
  54.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);* [) I: O! c  x- ]2 A7 n
  55. //获取z轴加速度值的高八位
    0 q; v* k. u( f, A
  56.          *z = (value[1] << 8) + value[0];
    % I* T% V% l4 ^: T9 W# b
  57.        
    ! |$ T; Y$ k" ?+ I$ T9 p
  58.         printf("acce value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);
    5 U+ J( b: L; M( H
  59.        
    ) R" g# H# s0 Q: O8 W
  60. }
复制代码

35_meitu_35.jpg

& m6 S5 a: J; \% u  _, k) |

  1. ; f- _3 C1 p8 y8 I( [
  2. #include "mpu6050.h"
    8 B( B' B' S9 L; U

  3. ; W- ?; d) |0 y. f' S/ o3 F5 I
  4. int fputc(int ch,FILE *f){        8 K1 z$ [1 Y0 G. ^% n* b0 q
  5.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);        : C( O- i' n  j; @8 z& X! J  y- n
  6.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;& U: S- C* ]2 o2 e  c# Z! O
  7.     return ch;2 J6 }4 \  y- F2 m, l- W4 C; |
  8. }
复制代码
/ h! @. s' o! a* l7 O. j- k( K. k
2 x2 N' C- k; i3 S7 @

main函数中初始化mpu6050

7 s; I6 ]# m" X+ E1 }


8 N8 P7 Y! n& s* I" g

36_meitu_36.jpg


  }% U3 Q8 ^7 _( S9 i6 ^
  1. #include "mpu6050.h"1 d5 c* N8 g' |4 t! Y
  2. . B: p0 ?& U: T
  3. int fputc(int ch,FILE *f){       
    / [) Q  o4 O* R% e
  4.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);          k; f: w6 t7 @* A% C7 x  ~
  5.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;/ @: |; E4 R" p( L  z/ \3 W  a0 ~
  6.     return ch;
    # L) M6 ^+ W; ~, v/ d. e
  7. }
复制代码
% O4 Y  ^- p% i' g

每隔一秒打印一次mpu6050三轴加速度的值:

5 ?0 }4 }7 M( _4 k( x2 z# q/ S+ f

. k' Z  f  c9 X9 ~, S! I8 r* H

37_meitu_37.jpg


6 i) U5 ?; O, W

  1. 9 g& o8 y+ ~5 `# j$ d; u7 v5 |3 y
  2. ​int16_t x, y, z;* e& [- j2 \" G4 N7 T7 }
  3. mpu6050_getaccel(&x, &y, &z);//获取并打印mpu6050三轴加速度的值
    3 b0 Z+ F* q5 M$ l7 Z& h6 Q$ l& A. s6 r1 m
  4. HAL_Delay(1000);
复制代码

0 H; e" x  @* }+ C5 u" ~, [2 s

测试结果:

38.png

$ ^2 y: [5 z) w' i5 o) @
% Y+ v& B6 ]& G

另外可实现读取并打印mpu6050三轴加速度的值(同三轴加速度的值获取和打印方法相同):


( t. S) \/ _. X; v+ ^& _2 k+ n5 o

39_meitu_38.jpg

7 Y( W. U& y8 G: A( k

  1.   S: I; s& ~, }) t! i/ i5 _6 G
  2. ​​void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z)//获取寄存器中三轴角速度的值# h7 B& z1 C8 s6 l6 g' P
  3. {
    ! T. h  p. t. v0 ?* F
  4.         uint8_t value[2];
    $ z% b9 }- l( _3 s1 z# g3 I
  5.         6 X2 v" }# c% i, t4 U
  6.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    / R" B0 t$ J- C1 |2 H" q$ s
  7. /*函数功能:读取mpu6050内部寄存器的值。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:mpu6050的地址
    5 }. z" d4 ~  }. g) O
  8. (7位)和读写操作标志位(1位),参数三:要读取mpu6050内部哪一个寄存器的值,参数四:要读的寄存器是多
    : v0 [7 r& e% b3 g
  9. 少位(宽度)的,参数五:存放读取的数值的地址,参数六:读多少个数据,参数七:设置超时*/" t6 [& K1 a& Y! \, ?9 Q
  10.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);) I9 X4 {% c& w* G) Y
  11.          *x = (value[1] << 8) + value[0];
    # x; \3 ]4 u5 X7 X* Y
  12.         7 J( F+ k7 x5 j* U6 s9 x
  13.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
      P: F! e+ ~9 _; a
  14.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    1 L, A  s* v; r8 O- R9 K  ^
  15.          *y = (value[1] << 8) + value[0];1 f+ T, n+ ^( V6 V5 N' p
  16.        
    3 v- g- v, W# p& w  m" n4 n% C
  17.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    4 I1 r! x; ^3 N. J! o
  18.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);4 c/ I, k- O5 G2 c
  19.          *z = (value[1] << 8) + value[0];
    7 ]* L: s! _5 M
  20.           K0 ^$ n8 N0 n- s
  21.         printf("verify value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);' ?$ n/ u4 G4 Z. i+ P' q
  22. }
复制代码
+ S7 L7 _8 R- c( c% B; U% s

# c6 N/ k0 r4 B/ y. e# H

测试结果:

- z4 I& V5 \1 ?$ r

+ }/ v& q! O. F: N) ]
40.png

# k8 ^5 y6 e/ C/ K3 W2 W
3_meitu_3.jpg
18_meitu_18.jpg
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