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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

- u4 j5 G0 h0 @' ]! r' y2 |. r$ [

I2C总线通信原理! f+ W: y; V) w8 n4 {$ g

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


& m; J3 o! h" V. q! z$ E

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。

! [4 L- E$ _( l  O" }: o1 K

3 I$ O2 r! r2 r# h

I2C总线物理·拓扑结构:

1_meitu_1.jpg


" r$ J7 C+ ~8 @# V8 l. H
& y6 Q6 G* ~7 G! K& `3 h

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。


: Z' {5 _' p* n$ G2 `


' Y) w; H7 z3 H% q* T+ G7 k; i

I2C总线协议:

* O3 ]- H4 ?5 o7 R( Y

2_meitu_2.jpg

7 Q/ ?* m3 M# k6 Y. e/ o
2 ^9 |# k# ~1 J; M

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。

- d/ [) J, x5 ]3 Q


; k8 J% [+ u& G$ n( _# H- ]* l

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

" H3 U+ |$ L+ Q0 Q


& k) _2 Q$ s( j+ J
- f- w. ?' h8 o3 u0 M5 i% Y

数据传输:

- u/ e7 r- a. D* K  Q( K

    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

+ r) ?) ]1 \  V  J9 M; }5 c

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。


4 _& Q# u  G. u9 v. ?

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


: b4 P1 k( |# x( y9 @/ R# H5 h

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。


6 G& O# b1 @4 @0 ^4 |1 {: r

主设备读从设备的某个寄存器:

                                                                           6_meitu_6.jpg


1 ]) |6 K& f7 ^* o4 S( o/ k

STM32F0-I2C控制器特性:

) K2 y: d; U. g1 ^. x4 N

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。

" L: g2 O* \7 u# M5 ]  u

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。


. t) A7 x5 Z. \2 l( {/ y0 l

STM32F0-I2C控制器特性:

7_meitu_7.jpg

: c$ U1 _+ @6 T4 ~% S! y) [. ^
) T+ e& t9 ^( B; ^

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

8 S7 O5 x& y! G; w) }* @

● 1 字节缓冲带 DMA 功能


' r* V" O# B5 F" t+ c

STM32F0-I2C控制:

8_meitu_8.jpg

! |& `& {' s6 b
+ I* I8 a- t: y( ~

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

2 I! B" a5 j: d- m; u. w


8 _$ c: h! S# n6 @4 p5 P0 ], l

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


# v/ b6 b- {/ O1 r0 o3 Q4 z

0 _9 ?* ~* c; o6 i: [% m5 w/ G

三轴加速度传感器mpu6050介绍
1 T) B/ ^) E  y6 s9 N: I5 O8 t' Q( |3 d& w9 R0 U5 L. Y  W$ f6 P$ e

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。


7 |0 i2 L% E1 D4 r9 ~0 l1 y+ J1 S

1 C1 B4 c: t$ t' j+ B& Z5 p% J

9_meitu_9.jpg

+ o8 x& [# y  d3 P

2 h( ~. Z# o7 Z7 }, G$ U

三轴加速度测量:

10_meitu_10.jpg

9 P5 Q" q# g8 L6 m% C

- W' b1 _  E8 d1 Q0 `" P

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)

" {+ S4 y; _6 _, K# ?3 X3 D


, }4 p; b- O( a0 B

11_meitu_11.jpg

* R, |; Z% q5 D9 i; P4 a
+ W% f- x- }5 U$ C4 p. v, ?8 \/ W2 R

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


& o8 D+ D8 C2 O4 y

" x( ^. t1 r$ P0 Y& ~, _

MPU6050的特性参数:

12_meitu_12.jpg

$ W8 W5 n) a- ~# s

: ?$ a4 O5 x0 I, F

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。


6 w6 C$ B) ]9 }$ O


: J) ?, v& g. i4 D. X  y

MPU6050的寄存器介绍:

POWER MANAGEMENT电源管理寄存器:

13_meitu_13.jpg


4 W) |- u/ U6 u8 h. j+ o% w+ s# q

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


% Z+ b5 W( J. \; Z) o2 \

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:


: w9 m* k  x" k) ~+ T( k

14_meitu_14.jpg


0 m! D3 T3 K# t6 T

采样频率= 陀螺仪输出频率/ ( 1+SMPLRT_DIV )

% b' G1 f, f8 Y# g) n

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

" q4 Q7 N* \- _+ Z

典型设置:

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

; E; {2 b5 F/ m) S" I- ^& e# H

CONFIGURATION 低通滤波配置寄存器:

+ S0 Z4 u5 U1 H% E

15_meitu_15.jpg

. g# a2 B6 s" O) b% N+ N; w+ h. q
6 L0 L# a2 G& ?; j' [

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。


: m. o7 b) p$ T2 Z( j2 O

典型设置:


/ R- k* \+ E3 j) r( U( s

    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:

: b# s, _& \4 I" m/ S1 @


. g& h) `) y7 ?( M! B) C- h0 J1 o* e) Q, `

16_meitu_16.jpg

) X7 X+ [) F$ S5 r. l9 |7 m

17_meitu_17.jpg


# F( G' c  z2 K- c2 j0 c/ H
4 w" j! ?5 W- P6 [0 P8 l

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。

9 d$ P- |' _+ `; A2 n* {

典型设置:) b. k( a4 _( S/ }, e9 I* J
    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:


1 a0 y$ P* N6 Y9 f! }# ^& h% K


# h( @# I) f( \4 H6 e

3 b3 x0 Y4 c/ R$ w+ ?! A& H

19_meitu_19.jpg


0 A/ ^1 |3 A9 l
1 |6 z5 o! s( u" ^( d3 `! g

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 r, H: K7 L% @5 ~

& J4 [: d" S$ x

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:

4 V, `+ i6 |5 U. h

) [; N3 H& x' I8 @

20_meitu_20.jpg


1 S/ u$ d5 [) `# d' k! L  f4 a

21_meitu_21.jpg


; S2 I* O# W8 V1 ?

读取X, Y, Z 三轴陀螺仪的值:


* p8 U2 ^3 c3 [0 M" r

22_meitu_22.jpg

; w) p! U& C3 N) ~3 Z/ q0 W; R( d

23_meitu_23.jpg


0 w  q! A- Y  B3 u7 @# W

读取温度值:


% L4 X6 G( w' c! t; x% p* U

24_meitu_24.jpg

0 ]: e: X+ ]+ R2 g
5 F6 S1 p1 h* I1 f! O' s4 K1 w

摄氏度的温度可以用寄存器的置这么计算:


5 x' f& Q3 s* U) N  u) K5 V

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


. r  E' u9 X. x& `, j7 P4 q


" D7 K/ K/ f/ B* C$ t

MPU6050的设备地址:


1 O. ~' Z- T" o2 j/ d8 X; R, a

25_meitu_25.jpg

' W: Y/ \, `1 u& ^% m6 C, ]. k2 T

MPU6050电气原理图:

26_meitu_26.jpg

7 W! o2 i: G) S1 k

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

* M) J# L: g$ l0 k6 L, {

3 p  }1 |" y$ f- n) W

I2C通信实例6 c4 ?+ u8 O# W

, q; n8 w+ Q: g9 w/ l! y

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


/ U: j# \' Z$ M' ?( e8 L  g2 p, m$ L/ M* P

28_meitu_28.jpg

2 |( t- M9 p% Z1 j

29_meitu_29.jpg


; j2 X% r) g2 \3 d. ^( }! ~

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:

# k) ]1 o' c* f( X( p- N& b4 P- s


8 ?3 U  P* q0 g2 {( Y8 X- D) C* N

30_meitu_30.jpg


0 {- e8 V9 R" c$ ~

新建文件mpu6050.c,然后添加到工程中:


( E/ x, f$ o7 V+ }1 K! \2 U& c

31_meitu_31.jpg


# @, X1 O, @8 r
" |$ F( w* Q3 r5 r

32_meitu_32.jpg

# i' n& R) X8 P7 [" h2 n" p

! n3 S* s! G6 P( u

33_meitu_33.jpg

" z' j3 w' ?) d+ C9 n

34_meitu_34.jpg

; R; M' D, e  G- Y8 Z+ I/ m  h. X* l
  1. 2 }1 J2 w5 k) q0 L3 t) b3 i2 ~
  2. mpu6050.h文件内容如下:3 X* d: O* S1 |$ m% H% R7 B7 Z
  3. 9 Q; m- g6 M" B* h
  4. #ifndef __MPU6050_H
    ! `' v& |: |/ C" d* X- N3 H9 z  z$ Y
  5. #define __MPU6050_H- p# F5 f6 t  W

  6. " ]5 k/ L) @  q# ^5 e( f$ ~& Q
  7. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/1 S# Y6 _7 }6 f# [1 T, ?3 \6 r
  8. 9 [  J5 A) R; F# V# H

  9. 9 A: D# }8 e1 e
  10. //****************************************! u. i8 N' w) q" s- c0 A
  11. // MPU6050 IIC测试程序
    9 S/ {! K4 d, ?
  12. // 功能: 显示加速度计和陀螺仪的16位原始数据
    3 b3 e1 @% Q8 ?. `
  13. //****************************************" a* `  w/ e0 x' _% B
  14. #include <math.h>    //IAR library
    ) X4 V: m+ D& u7 U3 z0 s9 J% H
  15. #include <stdio.h>   //IAR library+ G% D2 D7 z8 W1 f2 f3 l; [
  16. #include <stdint.h>/ I5 P6 i" `: h% X$ c
  17. //typedef unsigned char  uchar;
    5 C9 J2 a! R1 |, [
  18. typedef unsigned short ushort;$ M' E4 R0 Q+ x$ h6 S
  19. //typedef unsigned int   uint;/ v8 I0 E7 Q+ S

  20. - U3 I& n0 G& y6 _; |
  21. typedef short int16_t;8 T" g/ d/ L; A9 F
  22. 0 R. J; v; U  p" E! e" g

  23. - c( l: p! m5 u4 R8 W8 m. ^' R
  24. //****************************************
      a9 l- b$ a' `# G1 q
  25. // 定义MPU6050内部地址
    ! W8 t( L6 r8 q  t
  26. //****************************************; c+ |) P8 o/ [0 m: i+ Z
  27. #define        ADDRESS_Write   SlaveAddress | 0x00                //
    $ d* L/ P: R- b0 y# k! k& L' r) u
  28. #define        ADDRESS_Read    SlaveAddress | 0x01                        //
    0 r" O/ J# {+ w( c2 D

  29. # ]/ m* c* K" M  N

  30. 0 H2 v. ]2 R  M) k

  31. ) H* C3 e# [4 c" U' R9 y
  32. #define        PWR_MGMT_1                0x6B              //电源管理,典型值:0x00(正常启用)# E  j% u. |" M7 u5 K% C/ r/ i* G
  33. #define        SMPLRT_DIV                0x19        //陀螺仪采样率,典型值:0x07(125Hz); W$ `# m7 Z5 {7 ]+ Q1 d/ u5 z
  34. #define        CONFIG                        0x1A        //低通滤波频率,典型值:0x06(5Hz)" n1 \' r6 ]+ S6 X  \% ?
  35. #define        GYRO_CONFIG                0x1B        //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
    . Z& R5 T4 k* T- L; @6 z) c
  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)8 `! t- E# O4 F' F
  37. ; ~  h9 w+ S' ]7 n: H. H
  38. #define        ACCEL_XOUT_H        0x3B
    1 O2 w6 f% d7 ?! {4 r: E) W, n( Z
  39. #define        ACCEL_XOUT_L        0x3C" X; m" z# {: K/ y: Y2 J( B
  40. #define        ACCEL_YOUT_H        0x3D$ Z( G+ n- ]9 x- p
  41. #define        ACCEL_YOUT_L        0x3E
    6 y3 \: I( |' n0 T, |
  42. #define        ACCEL_ZOUT_H        0x3F1 h5 I/ v! M8 ?. @  ]1 w8 V
  43. #define        ACCEL_ZOUT_L        0x40
    . U/ N5 V' a( G2 M5 ^

  44. 3 d- E0 F, C' c
  45. #define        TEMP_OUT_H                0x41
    ; a9 g$ O* w' j8 p5 n2 a7 ^3 }: K
  46. #define        TEMP_OUT_L                0x42
      p, _$ `! r! w
  47. 4 G- {& n7 s5 l; q( C, E
  48. #define        GYRO_XOUT_H                0x43
    , W2 q8 Q: d6 K6 J, r3 p, Q
  49. #define        GYRO_XOUT_L                0x44+ m6 p* ^# f/ ?; Z+ C* Y
  50. #define        GYRO_YOUT_H                0x45( D& }) E% @0 ]- Q5 C3 f
  51. #define        GYRO_YOUT_L                0x46
    5 K1 d7 V: d8 ~* ?
  52. #define        GYRO_ZOUT_H                0x47
    . s9 M0 o- A+ Y6 C( _. Y
  53. #define        GYRO_ZOUT_L                0x48
    , I. U! B) X$ T+ q; Z% u; }. k
  54. , l; i  s( l/ G, i* Z, f% R
  55. 7 Y, w% f8 w% H8 e
  56. 5 s. q) @% ]0 s' S8 Q& E
  57. #define        WHO_AM_I                        0x75        //IIC地址寄存器(默认数值0x68,只读): j/ K/ x( I. E4 }1 U
  58. //#define        SlaveAddress                //IIC写入时的地址字节数据,+1为读取0 P# u3 ~2 W  u* E- j
  59. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW     0x68 // address pin low (GND), default for InvenSense evaluation board
    9 v4 W3 Y4 H' Z" `6 i' t* h
  60. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH    0x69 // address pin high (VCC). M% H$ E4 j  D& |6 {8 a( {& q
  61. #define SlaveAddress     (MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH<<1)1 J3 @( A. ^: v" w  @

  62. ; z5 i5 `3 B2 G' w+ H9 K( b) I
  63. void mpu6050_init(void);. e* z% D9 Z7 f- g
  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1 l% B/ a# n; N. d2 U4 M
  65. void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z);
    * B/ y5 a- M3 `
  66. #endif
复制代码
  1. $ q! N( O5 i! ~+ R  d/ b) O7 D
  2. ​mpu6050.c文件内容如下:/ ~; H. p) ]: W) X

  3. : e" q' K3 [2 |% ~4 f
  4. #include"mpu6050.h"/ U/ E- Z. y2 _- X* S8 o# Q( `
  5. #include "i2c.h"
    7 D* U: @7 w! g: \' l4 y% e) h
  6. #include "usart.h"2 R: @! T) P- |

  7. - |' f' U2 H. f
  8. void mpu6050_init(void)   //STM32F051K8通过I2C初始化mpu6050! m9 h+ k: d  J  a* @* f5 k
  9. {                       
    4 _# l! E+ Q! x& q) w
  10.   uint8_t temp        ;' j; v& [1 P: M: @9 w' w' M$ N0 U
  11.         . f" O8 D! @6 m: I# F3 l
  12.         temp = 0x00;
    % {, U' |( n2 I) }5 v
  13.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, PWR_MGMT_1, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    - R$ p# R6 a( c' {
  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,参数二:5 `0 a# m. D% ~1 x8 M1 B
  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$ \, G. y3 r0 W% B9 Q5 \
  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*/
    # j8 M2 x# t) P! E
  17.         ) x  i7 [* v- h- _
  18.         temp = 0x07;) |' e2 Z. C- k2 r( o) K
  19.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, SMPLRT_DIV, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);+ ^, M; S1 B! w- i) J! p
  20.         0 |. [; n! M6 c* X, g
  21.         temp = 0x06;
    / w0 o5 k" E! x0 t0 E+ a* i8 P* g: h) v
  22.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    & u5 F. V! H) o, O" O
  23.        
    0 ]' I; N3 Q* S; T5 Y; j
  24.                 temp = 0x18;
    3 h5 K  ^/ r. R3 M: [
  25.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, GYRO_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);9 i/ w# A% b( k+ N$ k3 I
  26.         6 E6 `- s/ }9 @8 A: l8 o3 B
  27.         temp = 0x00;/ D/ b( {9 x6 I2 h# I
  28.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, ACCEL_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);9 Y5 A" _$ F9 |, I2 P
  29.        
    + c* r- L2 g, |9 }9 U6 ]1 C! o
  30. }
      A3 Y+ F6 N& G3 M3 F0 i
  31. " j% L. I3 c( e( t3 s) d- K

  32. / d/ O2 }0 _9 D
  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4 Y1 e7 K! W: Q) l' \: }+ U
  34. {
      `% U$ }& A  _
  35.         uint8_t value[2];3 P( t- K- {! O
  36.           k! i% E5 @: J9 P$ ]# `
  37.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    3 R6 |; g% a* k* S" g7 R  `
  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,参数二:9 v; `, T6 C5 {( |4 U
  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. Q. N( v, k& E1 u( B: d
  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" B' J; ~2 Y4 e6 T
  41. 置超时*/  //获取x轴加速度值的低八位( ~; I4 p& ?3 E! ?! M+ E
  42.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);( B* |/ T- I9 k' n: p
  43. //获取x轴加速度值的高八位8 z  D# n! V: T' T0 t9 `
  44.          *x = (value[1] << 8) + value[0];
    , D$ [5 z% W- U- N4 `
  45.         % ~. C8 {# \7 u4 Z
  46.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);# ?9 R  ^  p0 v; W+ n/ G  b% P
  47. //获取y轴加速度值的低八位3 ]4 c4 p- t+ g" z
  48.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    " n- t6 ]# f+ j2 D2 [1 }
  49. //获取y轴加速度值的高八位3 N+ L! W# u6 q$ M% x. _
  50.          *y = (value[1] << 8) + value[0];8 W8 a6 q+ Y! d% c6 f# }2 V  C
  51.        
    8 F4 N( S2 M! N' H" O  D' X  n
  52.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    * W3 i$ C2 t1 w& z1 ]8 [
  53. //获取z轴加速度值的低八位4 v, x/ f* p) A+ T
  54.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    6 A; U+ P/ Z& R6 K( P
  55. //获取z轴加速度值的高八位
    * E* o6 m( o( K' r2 s
  56.          *z = (value[1] << 8) + value[0];3 f" h& I. `. Z4 ^+ Y- N
  57.        
    4 a/ G, f+ }3 ?4 ?
  58.         printf("acce value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);, R( ~- A/ u1 S' t: q. X6 q3 e8 x
  59.        
    : @( ?: P1 _# l  m, R& Y
  60. }
复制代码

35_meitu_35.jpg


8 c8 v: S* L# K0 |7 b& y

  1. , p& C$ m8 h' ~1 |+ l! L: |& ~
  2. #include "mpu6050.h"5 r' e1 r' r1 j8 u/ Y( |
  3. 1 G+ G: K+ N0 h( t5 M+ C( S
  4. int fputc(int ch,FILE *f){       
    ( L' ^$ x/ d3 Z$ S) K1 X
  5.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);        ; ?# R+ \5 f2 G, f
  6.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;2 x- {4 a3 ~* l1 u& Y
  7.     return ch;" ]! G1 T* x  l  [
  8. }
复制代码
+ u& J: A: R8 h" H
( M7 K* c0 d" `& [0 D% m& Z

main函数中初始化mpu6050

6 z: e: x7 K- N1 L9 Q* j* k, Q) p) ?

* X- J' Q( C$ m0 u+ r; P+ i" O

36_meitu_36.jpg

5 d2 t! l: X, c$ X( X, T
  1. #include "mpu6050.h"4 ]5 }; p+ e* w' V* C# z6 r

  2. ; Z0 y/ f1 P+ A
  3. int fputc(int ch,FILE *f){        - V; V/ {% S$ e' F1 O
  4.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);       
    & T" P* t- _; @  G  a( K
  5.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;
    6 i( [- j  w0 E3 b% k" Q. q
  6.     return ch;+ F7 O. s$ o" E' ~+ N% d
  7. }
复制代码
8 h8 k" k6 {% O" M3 ]! `  {

每隔一秒打印一次mpu6050三轴加速度的值:

$ c' x0 D- p$ X0 j( F1 Z6 I

( M. y/ f6 x4 l' e/ B

37_meitu_37.jpg


; I( @& R- u4 g+ W; N% N: b% K7 J: R
  1. . A( B  J: B" i
  2. ​int16_t x, y, z;7 n; s' y4 k5 u3 V( D) {* x- F
  3. mpu6050_getaccel(&x, &y, &z);//获取并打印mpu6050三轴加速度的值
    ; u4 T! s/ Q4 I( D0 I& x9 Y
  4. HAL_Delay(1000);
复制代码
5 k. ?+ Y& j3 x

测试结果:

38.png

% I% T5 p) n  X, H+ B/ q
+ U/ M4 `! f' w6 g' e% k

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):

* ^% s: M  P0 m$ M. \- C( ]

39_meitu_38.jpg


3 I4 k; D$ x; F3 Q: r

  1. * Q4 O* [* Z0 x/ X! X: O
  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/ p9 }  v- P# r! ?' l+ h, i6 A
  3. {
    & Y: e7 q  k3 @# r" }" a/ D* F( Z
  4.         uint8_t value[2];
    2 d; p5 {% B: Y- P1 f. B& ^
  5.        
    , e+ a3 d9 F. X  E4 M( C
  6.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);" U1 i- X, A% O* L: t" W
  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0 @- H5 j7 W9 i1 t  X3 \
  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$ d, u) e8 ~( c: S1 Z
  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*/
    ' w& N5 U, i6 e8 r- ^3 j8 U3 Q
  10.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);* `2 e% \: U+ J! I* T( N
  11.          *x = (value[1] << 8) + value[0];7 B3 f* K3 t% P* W5 z; u
  12.         9 i. d& j! D6 }9 y
  13.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);$ a" l3 ?0 @7 c! k
  14.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);  Y1 C+ V) l4 Z0 [1 C
  15.          *y = (value[1] << 8) + value[0];
    8 V, a4 D' n! D9 G' R
  16.           n) s* L9 I# x' H* N
  17.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);& B, b) i" h- `4 \
  18.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);% `1 X8 B! e! s3 ]1 g$ d3 \
  19.          *z = (value[1] << 8) + value[0];
    : |8 g7 @9 X( `
  20.         ) @% H' V- l( o! y
  21.         printf("verify value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);5 L0 ]6 B" g/ g& ]5 V
  22. }
复制代码
" n1 B! X7 K$ o! P& v% \. P* C

% J' p6 N$ h6 ~6 }3 d6 g, k) K0 [

测试结果:


( I& @6 O9 A5 Y3 j0 n: Q% x: p" H. T$ Q" Z8 K5 d) ~4 y& b
40.png

8 R+ E9 ?* A% z. c) _
3_meitu_3.jpg
18_meitu_18.jpg
收藏 评论0 发布时间:2020-9-28 13:22

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