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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


( [2 Q8 n2 O" L* ^+ h

I2C总线通信原理" n, P* O- m! D5 N& Q( L, h' i  S  R

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

& d$ _+ Y- ]! ]

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。


2 k- }2 y! g3 B! k9 k

- i  p* M9 Y. K. E

I2C总线物理·拓扑结构:

1_meitu_1.jpg

( ?0 \6 l& c& V, Y# T; Q
4 N, z; q9 L: I! |

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。

: j0 k0 Z- p$ N0 |8 H/ c

# f7 }+ k' Q: M1 ]& @

I2C总线协议:


6 E+ Y7 `, k; G! {; g8 ^  l; E

2_meitu_2.jpg

1 z" O7 u& W* c0 W& T7 T' w

5 }: |7 z# y0 H2 Y: M4 z* 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。


: v8 l4 z1 b" G) P$ t


/ j( C" e( s3 n# v: w& d1 M' y

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

* ?5 {* ?1 l6 |: v1 c

" a1 X5 O2 u! G) i) q. X/ J9 j- {
) F+ H' }5 n; _5 D7 t# `. d

数据传输:


9 Y$ U3 W; }0 j# N& Z, s

    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

: |4 q) J" G: T7 w7 p

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。


7 `" ?; j# A% W+ r9 N. ]

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

# u: W+ s: e) _5 Z

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。

, D+ E! g3 N- W( a* |2 R( G

主设备读从设备的某个寄存器:

                                                                           6_meitu_6.jpg


- ]: @, e( _1 w: e* o

STM32F0-I2C控制器特性:

2 y3 ~# n- S( U: l

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。

- n7 G0 x8 d1 b5 _9 M3 ]

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。

+ x3 b, o1 z; Q, m  ?

STM32F0-I2C控制器特性:

7_meitu_7.jpg


8 G0 e$ t7 _* v6 J% H# Z+ y- x1 W+ @4 H% D' f% p

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

% B  A# v  J+ J  Z* {5 t" z

● 1 字节缓冲带 DMA 功能


7 G6 ?9 k& K5 y% N1 a

STM32F0-I2C控制:

8_meitu_8.jpg


5 t6 X! Z& n' m# t3 B, ?# e1 v0 A" Z9 G4 p, P. @& P

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


; [; r& U4 W5 ]


6 K, T5 w& t% _% t3 z; v5 d3 |

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( |3 r1 I4 O9 {9 U1 J

* z5 P$ C, e, m. E7 q. E  d6 s* v

三轴加速度传感器mpu6050介绍
# f7 [* L& G$ e  H
9 q1 H: m4 M9 o5 m* W) j+ f) d  Q  a

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。


. U* `# ~( [% b5 N2 g, v& k

, W* H$ s' g2 ~6 Z- e

9_meitu_9.jpg


) U5 v! A  m5 R% ^# t' L
) |7 ^* s' X0 K4 U8 N' |3 t3 ^, `

三轴加速度测量:

10_meitu_10.jpg


; E1 w3 H) q, T6 X3 o3 z& b" V9 D* L5 w

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)


0 J& z6 ]8 b' S% o6 K

8 p8 o8 p* K/ u) p( x5 e3 E; v; S; y

11_meitu_11.jpg


* K& y6 Q5 Z$ b1 M4 A: [
& T4 i4 L. A  ~0 G; m7 Z

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

: U$ V! {* r% I( B* ~% {9 R

  V; m* B- k" W6 b, P) |8 a3 [3 b

MPU6050的特性参数:

12_meitu_12.jpg

- R3 E- V: F5 G6 U$ c5 @4 x
" n0 Y' a6 V, l

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 t" _6 t) A, w% c7 T3 D1 c


6 h0 r5 S  n3 k# ]% X1 k/ O9 X

MPU6050的寄存器介绍:

POWER MANAGEMENT电源管理寄存器:

13_meitu_13.jpg


2 w8 i8 x6 l' v$ o9 o; S

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

2 O) j+ C- n+ W8 [( ], e

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:

2 W4 b% Z  j9 a

14_meitu_14.jpg

4 |& I) K8 |( K+ c

采样频率= 陀螺仪输出频率/ ( 1+SMPLRT_DIV )

% \- P4 R- M, A2 n

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

2 j8 I4 R: e( E& @% h

典型设置:

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


5 X8 L4 }0 F9 G5 N/ V4 j5 t2 K- ^" F

CONFIGURATION 低通滤波配置寄存器:


" Q$ p& }4 G4 L% m. r1 l5 D  I- v

15_meitu_15.jpg

; A* w) x, ]4 `6 v7 H$ e+ t) U

1 _) x  d6 }* G' L+ z4 u4 R. 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。


& {9 s/ ^- O, X! K2 N

典型设置:

" h/ i/ E# U; g

    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:

; J0 u& }4 v( L. c


  o0 @8 b# p8 M( p

16_meitu_16.jpg

9 F8 K/ R4 x. v8 R: y

17_meitu_17.jpg

' e2 j' M" Y! H, a* I9 D' j2 d4 j$ L3 S

7 J0 F' N( _* V9 }+ v8 A

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。

2 s8 Q  b8 Z3 M4 L3 p6 G/ b2 k- |

典型设置:
3 d# H% @3 q( h' G/ S    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:


8 ^. q" b- p: Q


/ Q; r" m3 w9 T8 |" o* x  U; O$ e


# G4 ]2 M8 [" k

19_meitu_19.jpg

2 a9 f4 R' ?  c

8 n, d1 s( U0 P( K( |

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。


& r; @) r: \; A9 l

& Y5 ~9 R) \4 n  m

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:


1 S2 A& m6 w$ a

, I" T) R/ Z/ X. }- @- G

20_meitu_20.jpg


  l0 X, Y/ J$ x2 y# b/ y

21_meitu_21.jpg

  V/ s1 D- N5 ^

读取X, Y, Z 三轴陀螺仪的值:


! h  W9 d6 a& b" V0 ~

22_meitu_22.jpg

# ?) Z% C/ h9 \+ s% Y$ G8 N3 S5 Q3 F+ l

23_meitu_23.jpg


* T! O. u% X" U  ^

读取温度值:


5 g- w! m( S2 Q1 K' o- {# s/ V$ r

24_meitu_24.jpg


2 m# F/ q- Y) f) @6 k9 C5 n; z4 U: `' e/ g/ a9 d

摄氏度的温度可以用寄存器的置这么计算:

2 m8 Q$ b( e  y% l

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

) O" `. ?% g& Z! J6 o

. }( P' s9 e# P

MPU6050的设备地址:

; r, }7 W% Q* i& `/ K

25_meitu_25.jpg


' D; i$ ?9 Z4 @$ |3 u2 {/ t" L

MPU6050电气原理图:

26_meitu_26.jpg


8 C; [2 L/ X, a+ ]0 s

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

' ?7 ~* \. g& U: S8 e1 E

8 r& _( P/ |' N& k

I2C通信实例+ N! U6 V8 o5 g% s0 P
, e( H6 _2 x4 f: X4 [0 l

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


! \: \* _3 C5 X% r" u0 u& ~- V' y- p5 b  v+ _. d

28_meitu_28.jpg

: F2 i7 N6 t0 y( A5 T, ^- i

29_meitu_29.jpg


* Y, B1 R1 I$ r* W# e* s

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:

/ _0 W( O) i& O1 O% y

0 m5 P3 t: c) G3 ]/ \

30_meitu_30.jpg

0 @" e/ b0 F+ X* s$ \' |

新建文件mpu6050.c,然后添加到工程中:

0 _6 v9 q6 s8 R+ ]2 f

31_meitu_31.jpg


7 @  }- x) K6 y6 a; y' Q0 H7 C; _

32_meitu_32.jpg


6 W" q" C0 {: N2 Q6 N: [; s3 v' U  c! c# Y

33_meitu_33.jpg

' Y' X! b8 _: w  ~7 h7 Q

34_meitu_34.jpg

+ r$ z, M8 i/ f$ t
  1. % ~1 j# V& z, z6 x1 o# s
  2. mpu6050.h文件内容如下:
    5 r2 W6 }, K& f' |+ p. a2 P
  3. " F1 t, w* V) f8 ~, j
  4. #ifndef __MPU6050_H! v* K/ p" y8 C
  5. #define __MPU6050_H# e# c" y; n0 L* E8 ]3 b

  6. ) p  [* Q9 n  v3 d' g( w3 X) d
  7. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    ( Q; F* T8 S& c  Q

  8. " Y" j* d7 e" [1 r* g

  9. 5 p2 @' e, U- l7 |* v
  10. //***************************************** J2 r# L. g2 i' ^& k
  11. // MPU6050 IIC测试程序6 Z7 A, s3 u5 {7 a
  12. // 功能: 显示加速度计和陀螺仪的16位原始数据
    " J; K/ o) G0 Y1 c- r
  13. //****************************************% o4 a2 Z- }. m
  14. #include <math.h>    //IAR library$ O1 P! h. K- S5 [) A1 P
  15. #include <stdio.h>   //IAR library
    + a- ^/ h, P9 V  B3 b
  16. #include <stdint.h>
    % E  m( A! [4 O3 `, ]
  17. //typedef unsigned char  uchar;+ n. n: X8 U2 U' v  }9 L
  18. typedef unsigned short ushort;4 a' A# U# L" y& A) {
  19. //typedef unsigned int   uint;$ U: R# F9 _9 M+ ]

  20.   m# @4 u$ ]6 l# U4 x
  21. typedef short int16_t;
    ! G7 j/ q3 ]/ j
  22. 8 N& U. i" P6 @  O' v
  23. 6 L2 ~7 ^" g. I
  24. //****************************************6 d; O2 _$ V' y  O6 E
  25. // 定义MPU6050内部地址5 `4 K* z6 \' r) s6 |; {
  26. //****************************************6 d1 Q/ H  f! U5 _" r8 f
  27. #define        ADDRESS_Write   SlaveAddress | 0x00                //
    7 _; T- f( v  j4 }7 U
  28. #define        ADDRESS_Read    SlaveAddress | 0x01                        //. S8 e# c4 b" z* f2 P9 ~/ u& `
  29. % a0 ?1 Y: \7 T7 w& e

  30.   r+ \, N3 r7 u

  31. + C  E; Z6 Q" q& A, `1 ^# T0 S
  32. #define        PWR_MGMT_1                0x6B              //电源管理,典型值:0x00(正常启用)
    : i8 W( d! X4 Z" X, L9 U3 ]
  33. #define        SMPLRT_DIV                0x19        //陀螺仪采样率,典型值:0x07(125Hz)
    & b6 a6 {7 u; ?; X7 n0 K
  34. #define        CONFIG                        0x1A        //低通滤波频率,典型值:0x06(5Hz): k6 L1 o+ h: R
  35. #define        GYRO_CONFIG                0x1B        //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
    % a- L) p1 H! x
  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)
      U% l- X3 ~3 E1 k- x( S: ]$ ]
  37. - I8 A$ e8 R) l% P) M) S) x% M
  38. #define        ACCEL_XOUT_H        0x3B, r( F0 m0 e2 c% ]- Y" u
  39. #define        ACCEL_XOUT_L        0x3C
    ' {3 f1 S' e3 H) g+ u9 x
  40. #define        ACCEL_YOUT_H        0x3D
      q/ X8 Q2 U4 N$ \% y  s7 W, }( N
  41. #define        ACCEL_YOUT_L        0x3E9 A4 @4 G; a- b/ T* q! ]0 u% c
  42. #define        ACCEL_ZOUT_H        0x3F
    ; B! _2 I) i" _
  43. #define        ACCEL_ZOUT_L        0x40  |1 C9 B( K, x! Z' v: s( S# b- S
  44. . e* q4 P/ r# t
  45. #define        TEMP_OUT_H                0x410 f5 g: s% k( L: N, f9 T. L
  46. #define        TEMP_OUT_L                0x42
    7 U, E5 z  i( I, f
  47. ) b5 \2 m8 z' ~5 t) y! U1 R  I
  48. #define        GYRO_XOUT_H                0x43
    ; ?! [9 n( Q  x, b9 }/ ~# E
  49. #define        GYRO_XOUT_L                0x44
    " b. P& p8 P3 _, j
  50. #define        GYRO_YOUT_H                0x45) l5 h3 m. V) s2 H/ x
  51. #define        GYRO_YOUT_L                0x462 \5 c- v& C2 h$ h9 Y1 J
  52. #define        GYRO_ZOUT_H                0x47# h* {6 t* F% U
  53. #define        GYRO_ZOUT_L                0x48  E0 l) K* |9 L! ?+ A5 Q1 m' S
  54. $ [; H, O2 O( F! X- I4 t. F
  55. - L! }9 S! D( E+ Z6 ?  B  p7 w

  56. # U. D; Y5 Z4 e
  57. #define        WHO_AM_I                        0x75        //IIC地址寄存器(默认数值0x68,只读)
    , q7 G' ]& L! S
  58. //#define        SlaveAddress                //IIC写入时的地址字节数据,+1为读取
    7 }3 t" H! Y# L) L
  59. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW     0x68 // address pin low (GND), default for InvenSense evaluation board0 Q* C  a6 c/ j' D# k; Z
  60. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH    0x69 // address pin high (VCC)) l2 u0 \% ?; |: d* S/ g
  61. #define SlaveAddress     (MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH<<1)
    " v" D( J/ |/ G& a* W
  62. 0 b9 M# ?4 b( w! a
  63. void mpu6050_init(void);' {0 ^% J/ h  M6 H( I( c2 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
    3 @+ |- ?/ b/ a- Y& v2 N' P6 Q
  65. void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z);
    ' P2 G0 ^8 M  @. O
  66. #endif
复制代码
  1. 9 ~7 d0 R& C$ N) _: i4 }
  2. ​mpu6050.c文件内容如下:
    0 s- h0 j2 q% \) U; V# a
  3. ! t8 X5 D% t" i
  4. #include"mpu6050.h"
    3 ]" b/ R& ~* V5 ~
  5. #include "i2c.h"
    ; J) q% w1 r: y+ O( P4 w2 b6 i2 j
  6. #include "usart.h"
    - T: C! N' G# S1 Z7 R
  7. % C; D3 h: U- e& Q4 h7 s
  8. void mpu6050_init(void)   //STM32F051K8通过I2C初始化mpu6050
    / Y9 i: B, v- _5 C
  9. {                        # G5 n9 d. l1 M+ @5 @; r
  10.   uint8_t temp        ;- o: Z2 N; w: T$ [0 i' d& s
  11.         - K5 [& X0 x& P6 J5 b
  12.         temp = 0x00;* }% ^2 s- D/ t3 G. J) H$ F* E2 y
  13.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, PWR_MGMT_1, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    & J' S# G, b$ ]5 A2 |" m, \) ]/ L
  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:
    ) Z8 [: t6 L) ^4 g
  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: I1 g0 J1 m# }9 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*/
      \  ?. h0 R* @% K# m! E
  17.        
    0 H, _9 @1 i- O! S: G2 m  G
  18.         temp = 0x07;$ m5 t% X1 t1 o1 n  W" D( g. _; \
  19.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, SMPLRT_DIV, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);. z- Q# `; W) z" J% k3 u
  20.        
    8 |( x& l7 K7 P" Y
  21.         temp = 0x06;9 M# A" Z$ y3 F4 N1 @! N
  22.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    6 e6 h" ~# I7 c+ N6 g! H& G
  23.        
    : @6 j- |0 C2 c; @( }( s
  24.                 temp = 0x18;# z( r" H/ L3 ]1 ]# u: B
  25.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, GYRO_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    ) _0 m$ N( N2 O" S
  26.         6 O4 m9 F5 O: C6 f1 T
  27.         temp = 0x00;7 f" R. _* v3 S7 B+ P; ~
  28.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, ACCEL_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);' A! u; O. v; \6 u; y( P  O
  29.        
      r% ]% m( M8 T4 n6 T- ]
  30. }
    5 C7 ~8 r6 a. v' Q- ^$ F
  31. - G; C, n5 n4 l
  32. + n$ l& H+ Y$ F( 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0 n  L2 {: x( l' P: Z8 ~
  34. {
    : U$ n5 ^1 n$ b! U. F, l
  35.         uint8_t value[2];; ~$ T9 S6 N: J
  36.        
    ; ^6 U$ R, V4 w
  37.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);# t) p7 q$ S) J1 z' F: ?3 v
  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:! p# n8 R# t: q+ [2 H! [. e4 L( h
  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
    6 f0 j0 d# S) _! r, t
  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
    & }: R- ^& w3 {+ Z
  41. 置超时*/  //获取x轴加速度值的低八位6 L% T- _/ _+ h2 b  e& N
  42.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    . C) O9 s0 C$ g. H# V3 U
  43. //获取x轴加速度值的高八位  L) e+ d9 ?. O0 z) |9 b
  44.          *x = (value[1] << 8) + value[0];! u- I) T8 D) Z
  45.        
    + v8 f9 v+ [1 C8 I  p
  46.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    $ `/ h9 ]0 V# c: D( ?1 g1 l
  47. //获取y轴加速度值的低八位
    : Q% g3 V3 V4 P$ F& C8 C
  48.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    6 H! z! x6 o2 w' E0 Y
  49. //获取y轴加速度值的高八位
    0 `. N3 x5 P# A8 t( I0 {
  50.          *y = (value[1] << 8) + value[0];
    9 Q2 ]) j% W5 q$ ^2 @5 u* m" y
  51.        
    6 ^& e& T0 I) f3 |0 O* t9 ]
  52.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
      c4 O" s: m( o  T! F
  53. //获取z轴加速度值的低八位
    0 T( r0 @2 j$ M# d+ G+ G6 t# P
  54.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    $ ~$ b9 l6 p) D9 Z) Y6 A
  55. //获取z轴加速度值的高八位* l; {$ ~% {2 o; \
  56.          *z = (value[1] << 8) + value[0];0 g! w0 G, ?0 [: g2 \2 _! _
  57.         # U9 @, O6 n8 X) e8 I
  58.         printf("acce value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);: h* g  O+ G  M# B' A
  59.         / B9 R$ s% ^4 p3 }  a. a% `
  60. }
复制代码

35_meitu_35.jpg

- x2 Y8 e6 J+ B' P! r
  1. * k) ?8 `; o4 e& y: J+ Y/ K
  2. #include "mpu6050.h"
    % I2 z3 U; x4 X8 X& \

  3. ( Q, ~, v& r9 \7 m; F4 M( c# p. {2 r
  4. int fputc(int ch,FILE *f){       
    ( r: V' N. T* e9 ~
  5.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);       
    " e2 j1 s) L( y6 o. _3 R$ j
  6.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;2 A) ~+ W/ I6 j7 H) _8 j; q0 C& Z
  7.     return ch;
    " l3 n: N1 F4 `3 K# E
  8. }
复制代码
& Y- c- ^0 g. q+ Z7 z* G

7 J7 B4 u9 T: k" Q$ }6 Q

main函数中初始化mpu6050


* {7 |* ?: r2 e. r# d) J* h) T

) @/ b+ U+ o0 U+ J$ e" f5 J

36_meitu_36.jpg

1 u- I2 t+ Z9 f' T
  1. #include "mpu6050.h": r; s- k' K% N4 s& q
  2. 4 f6 ]- d+ S- E0 d6 x: H! x
  3. int fputc(int ch,FILE *f){        0 E0 w! x$ b$ V
  4.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);        6 A* q4 Q+ t4 G
  5.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;
    $ m- ]  B# L2 w
  6.     return ch;
    / U' o( t+ f& k, |# `& S
  7. }
复制代码
1 ~( G% `5 ^1 n( H3 p0 A$ ?

每隔一秒打印一次mpu6050三轴加速度的值:


4 y3 ~3 f2 U- [+ l6 ~+ j: N' ?

+ b! ~) p2 A6 m4 S0 g7 W0 t7 _

37_meitu_37.jpg

3 w# c: ~' V: u% s. i/ z" X
  1. 2 Q# S: J) o5 D1 g4 @
  2. ​int16_t x, y, z;
    " {' b, B+ p$ A# K
  3. mpu6050_getaccel(&x, &y, &z);//获取并打印mpu6050三轴加速度的值7 u) \$ r* P' \
  4. HAL_Delay(1000);
复制代码
8 F0 U3 O: Q  l; q- T

测试结果:

38.png


; c1 J2 ^8 L) l+ t9 }4 [* L
0 c  e; O4 Q; b- h3 r0 I. t

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):


$ }& f, Y4 R& \' @. J

39_meitu_38.jpg


, z2 {- m# g; H
  1. " i- O* p. ?4 V. M: H
  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
    % R1 X' p1 X/ E$ ~# j
  3. {
    8 B$ f' ]( @9 k3 w/ D- n# y+ x
  4.         uint8_t value[2];
    2 E# x+ j+ j; L$ H0 c
  5.        
    8 o5 h6 y; d: R: O9 v0 m7 i% u
  6.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
      y' m% T% n  Z" V7 J
  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" q2 u3 V" v- D3 R3 n
  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" e/ X% ~8 H8 ~/ f+ M' o; q4 w
  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*/5 V; X2 g$ s7 A3 r) I6 r
  10.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    0 W; r2 B5 ~+ T9 k2 ?: Q: m$ h/ e# G
  11.          *x = (value[1] << 8) + value[0];+ a  ~$ }' y' s) G( `: {. J0 f
  12.         6 _8 m9 Q3 Q2 w2 V- Q' h7 X& E* p4 e3 u
  13.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);; g, A% G+ {1 O
  14.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);. U. i6 |9 i, P4 H  |
  15.          *y = (value[1] << 8) + value[0];
    9 }  e9 K9 U6 R/ v
  16.        
    ( C) U) n- t( i5 Q" i+ v& z
  17.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);- l3 t- d" K; T: m7 S+ x' h8 h& {6 b
  18.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);8 i: j# b; R4 D9 v" ]
  19.          *z = (value[1] << 8) + value[0];& s+ i4 {: o1 A. a
  20.         . l% v# Q, A- i* D" a2 \$ \
  21.         printf("verify value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);
    5 t/ f& V, f/ W) |
  22. }
复制代码
0 u  y, C" j: [8 T! ~2 ]

+ Z7 |: V. t2 t. T

测试结果:


2 K, u3 I9 V9 B9 C0 n
$ }; b# }% Z' L0 m. V: m: y( y
40.png
6 M' L. F, q% C* v
3_meitu_3.jpg
18_meitu_18.jpg
赞 收藏 评论0 发布时间:2020-9-28 13:22

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