|
一·简介:1.要想知道MPU6050工作原理,得先了解下面俩个传感器:①陀螺仪传感器: 陀螺仪的原理就是,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。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。现代陀螺仪可以精确地确定运动物体的方位的仪器,它在现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。传统的惯性陀螺仪主要部分有机械式的陀螺仪,而机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高。70年代提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外。
2 R/ ? o; N* _% b- J Y
' E& s4 k5 E B5 R) w) d
②加速度传感器: 加速度传感器是一种能够测量加速度的传感器。通常由质量块、阻尼器、弹性元件、敏感元件和适调电路等部分组成。传感器在加速过程中,通过对质量块所受惯性力的测量,利用牛顿第二定律获得加速度值。根据传感器敏感元件的不同,常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。 其实说简单点,在mpu6050中我们用陀螺仪传感器测角度,用加速度传感器测加速度 MPU-60X0 : MPU-60X0是全球首例9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(DigitalMotion Processor),可用 I2C 接口连接一个第三方的数字传感器,比如磁力计。扩展之后就可以通过其 I2C 或 SPI 接口 输出一个 9 轴的信号(SPI 接口仅在 MPU-6000 可用)。MPU-60X0 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。 MPU-60X0 对陀螺仪和加速度计分别用了三个 16 位的 ADC,将其测量的模拟量转化 为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动,传感器的测量范围都是用户可控的, 陀螺仪可测范围为±250,±500,±1000,±2000°/秒(dps),加速度计可测范围为±2,±4, ±8,±16g。 一个片上 1024 字节的 FIFO,有助于降低系统功耗。 和所有设备寄存器之间的通信采用 400kHz 的 I2C 接口或 1MHz 的 SPI 接口(SPI 仅 MPU-6000 可用)。对于需要高速传输的应用,对寄存器的读取和中断可用 20MHz 的 SPI。 另外,片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。 芯片尺寸 4×4×0.9mm,采用 QFN 封装(无引线方形封装),可承受最大 10000g 的冲 击,并有可编程的低通滤波器。 关于电源,MPU-60X0 可支持 VDD 范围 2.5V±5%,3.0V±5%,或 3.3V±5%。另外 MPU-6050 还有一个 VLOGIC 引脚,用来为 I2C 输出提供逻辑电平。VLOGIC 电压可取 1.8±5%或者 VDD。
) D2 Y3 m2 u5 D# S数字运动处理器(DMP): DMP 从陀螺仪、加速度计以及外接的传感器接收并处理数据,处理结果可以从 DMP 寄存器读出,或通过 FIFO 缓冲。DMP 有权使用 MPU 的一个外部引脚产生中断。 二·数据传输: 1.I2C原理在上一篇博客里有详细讲解,在这里不再赘述。 如果要写 MPU-60X0 寄存器,主设备除了发出开始标志(S)和地址位,还要加一个 R/W 位,0 为写,1 为读。在第 9 个时钟周期(高电平时),MPU-60X0 产生应答信号。然 后主设备开始传送寄存器地址(RA),接到应答后,开始传送寄存器数据,然后仍然要有应 答信号,依次类推。 + P* m1 c, H8 D
如果要读取 MPU-60X0 寄存器的值,首先由主设备产生开始信号(S),然后发送从设 备地址位和一个写数据位,然后发送寄存器地址,才能开始读寄存器。紧接着,收到应答信 号后,主设备再发一个开始信号,然后发送从设备地址位和一个读数据位。然后,作为从设 备的 MPU-60X0 产生应答信号并开始发送寄存器数据。通信以主设备产生的拒绝应答信号 (NACK)和结束标志(P)结束。拒绝应答信号(NACK)产生定义为 SDA 数据在第 9 个 时钟周期一直为高。
' Q$ d, _* n- P) y0 j) A8 x" v 三·STM32控制MPU60501.硬件连接实验采用正点原子公司的 AN1507 ATK-MPU6050 六轴传感器模块 " V8 b M& d) R+ L/ W2 H
MPU6050 STM320 l- c8 a3 M1 Z
VCC <---> VCC' J/ o0 c# ?& Z% ]
GND <---> GND
( f l. `( p& Q. z! p( ESDA <---> PB94 E( g# Y# z2 g3 k
SCL <---> PB88 y# t+ i7 ~! y$ U6 y
INT <---> 不接
; c H; `& Z' h" L6 \$ IAD0 <---> 不接 2. 重要寄存器* D) Q5 N# h, ?5 L! ~3 ^
2.1 电源管理寄存器 1
_ W# M9 f* V! p; W" `. C9 \' v; d' U
6 q/ G4 S& O& [3 o# F5 o/ B
2 u5 @6 ]( y% u. VDEVICE_RESET 位用来控制复位,设置为 1,复位 MPU6050,复位结束后, MPU
8 j2 z) H/ m, d( r2 e' Z+ A硬件自动清零该位 SLEEEP 位用于控制 MPU6050 的工作模式,复位后,该位为 1,即进
0 a. w; Y; @& k3 e8 t% ]& K入了睡眠模式(低功耗),所以我们要清零该位,以进入正常工作模式 TEMP_DIS 用于设置是否使能温度传感器,设置为 0,则使能 CLKSEL[2:0]用于选择系统时钟源,选择关系如表 CLKSEL[2:0] 时钟源
9 u4 I6 Z( y6 n( o$ W+ a( w0 w# {+ m000 内部 8M RC 晶振# Z9 l/ P( c9 q7 q) A) ?; T- @
001 PLL,使用 X 轴陀螺作为参考
; P8 f7 K- B: \" k010 PLL,使用 Y 轴陀螺作为参考* ^7 p. ?4 J& y# K" F& h! ?% Y
011 PLL,使用 Z 轴陀螺作为参考& [- P( o0 P. D
100 PLL,使用外部 32.768Khz 作为参考 z3 q7 k9 t2 t$ I/ d
101 PLL,使用外部 19.2Mhz 作为参考4 e) h( P, o5 R, O( P
110 保留$ D n8 K3 g6 U1 W3 q
111 关闭时钟,保持时序产生电路复位状态 **默认是使用内部 8M RC 晶振的,精度不高,所以我们一般选择 X/Y/Z 轴陀螺作为参考 h$ _7 l% q; \9 B0 B" m, ?
的 PLL 作为时钟源,一般设置 CLKSEL=001 即可** 2.2 陀螺仪配置寄存器; J3 L% c9 D9 z) o- i
- \7 g, j' v4 t" C5 B
9 p, j6 k/ Y4 j6 J5 v1 R
* x o+ l0 b+ r6 n
FS_SEL[1:0]这两个位,用于设置陀螺仪的满量程范围: 0,±250°
' @4 k+ n4 T" m, I/S; 1,±500° /S; 2,±1000° /S; 3,±2000° /S;我们一般设置为 3,即±2000° /S,因 + B, X% Y6 A: {
为陀螺仪的 ADC 为 16 位分辨率,所以得到灵敏度为: 65536/4000=16.4LSB/(° /S) 2.3 加速度传感器配置寄存器. c4 F9 C f7 U
/ Q: e2 o8 S5 }! e' K# @: ]" Z
0 |; |6 u- O# V) S; I+ M
( v& P+ ?$ a. U ^1 R& ?( R9 b; u; J
AFS_SEL[1:0]这两个位,用于设置加速度传感器的满量程范围: 0, ; X6 s8 Y7 T% ]$ P0 P; s
±2g; 1,±4g; 2,±8g; 3,±16g;我们一般设置为 0,即±2g,因为加速度传感器的
N2 o {' u+ c5 K8 qADC 也是 16 位,所以得到灵敏度为: 65536/4=16384LSB/g 2.4 FIFO使能寄存器
' p0 ~2 U/ }' e8 }* D" _( u, Y9 D1 K
( Z/ v! h" @1 t
w5 N2 e* z) L% u7 H
该寄存器用于控制 FIFO 使能,在简单读取传感器数据的时候,可以不用 FIFO,设置 , ]3 q0 S& E5 j1 f3 m3 E. a
对应位为 0 即可禁止 FIFO,设置为 1,则使能 FIFO 加速度传感器的 3 个轴,全由 1 * |0 d, I m. d/ K, E3 O
个位( ACCEL_FIFO_EN)控制,只要该位置 1,则加速度传感器的三个通道都开启 FIFO 2.5 陀螺仪采样率分频寄存器5 |7 S B8 w) \3 c
. s& z5 e; m3 J8 o
8 ?9 m9 b0 Y* [( _
% X$ y, V, d6 p该寄存器用于设置 MPU6050 的陀螺仪采样频率,计算公式为: 采样频率 = 陀螺仪输出频率 / (1+SMPLRT_DIV) 这里陀螺仪的输出频率,是 1Khz 或者 8Khz,与数字低通滤波器( DLPF)的设置有关, 8 l- T0 U6 c6 o6 d+ O% Z( @+ i$ y
当 DLPF_CFG=0/7 的时候,频率为 8Khz,其他情况是 1Khz。而且 DLPF 滤波频率一般设置 2 G& e7 \* ^1 o( p
为采样率的一半。采样率,我们假定设置为 50Hz,那么 SMPLRT_DIV=1000/50-1=19 2.6 配置寄存器
. a( {1 _ g& Y2 L3 k* E3 W1 V3 D' Z9 W. [( q' a0 t& h
/ o) R7 U/ S/ i; h6 m- `! A# t
% @1 f( X) {, }9 B: f
数字低通滤波器( DLPF)的设置位,即: DLPF_CFG[2:0],加速 9 g$ v/ R1 T# N9 t. Z9 }+ C: Q
度计和陀螺仪,都是根据这三个位的配置进行过滤的。 DLPF_CFG 不同配置对应的过滤情
: k- U1 Z5 s+ N) q! u6 P5 M况如表:
& P2 P& T, P* K; p- ~1 q4 H3 Z; G, @: }
这里的加速度传感器,输出速率( Fs)固定是 1Khz,而角速度传感器的输出速率( Fs),
# K- E4 w& s0 ~则根据 DLPF_CFG 的配置有所不同。一般我们设置角速度传感器的带宽为其采样率的一半,
! M. B4 Z7 b: ^5 C0 s) j如前面所说的,如果设置采样率为 50Hz,那么带宽就应该设置为 25Hz,取近似值 20Hz, ! ~ C& K$ M$ w/ ~) M% c5 n" l4 c
就应该设置 DLPF_CFG=100 2.7 电源管理寄存器 2
, }# t& b2 s2 K3 h$ s& L3 k4 c: F& R7 E j8 [0 y& ~
2 U" c) k) q h+ E
3 c* J0 L/ @! i8 xLP_WAKE_CTRL 用于控制低功耗时的唤醒频率 剩下的 6 位,分别控制加速度和陀螺仪的x/y/z轴是否进入待机模式,这里我们全部都不进入待机模式,所以全部设置为 0 即可 2.8 陀螺仪数据输出寄存器
* I3 }! ?5 N# O C! f( j+ p: _
2 \* ]6 _& G, i
3 @: ]1 V" T4 ~; t+ w+ F通过读取这6个寄存器,就可以读到陀螺仪 x/y/z 轴的值,比如 x 轴的数据,可以通过读取
) o4 D3 }$ k7 f) T6 Z0X43(高 8 位)和 0X44(低 8 位)寄存器得到,其他轴以此类推 2.9 加速度传感器数据输出寄存器1 w( |" z5 J$ y/ Y; v K
/ n8 K0 q& n0 }. Y* W
5 u( }( P6 [6 t C. G& f8 ~# G: S% `! h9 m5 x. {/ j4 I* N
通过读取这6个寄存器,就可以读到加速度传感器 x/y/z 轴的值,比如读 x 轴的数据,可以通过读取 0X3B(高 8 位)和0X3C(低8位)寄存器得到,其他轴以此类推 2.10 温度传感器数据输出寄存器温度传感器的值,可以通过读取 0X41(高 8 位)和 0X42(低 8 位)寄存器得到, ( X) Y$ f8 a2 M! R7 ], e5 t
温度换算公式为: Temperature = 36.53 + regval/340 其中, Temperature 为计算得到的温度值,单位为℃, regval 为从 0X41 和 0X42 读到的 2 G( ^. M- d8 ^
温度传感器值 2.11 中断使能寄存器, e$ `$ x) v6 Y% {
v% `2 z7 n8 ]8 A6 y& @
( K! O1 `# |* f2 C0 r" v. y" B! y9 l2 M x8 }: b9 x! e& @
OT_EN 该位置 1,该位使能运动检测(Motiondetection)产生中断。 FIFO_OFLOW_EN该位置1,该位使能FIFO缓冲区溢出产生中断。 I2C_MST_INT_EN该位置1,该位使能I2C主机所有中断源产生中断。 DATA_RDY_EN 该位置 1,该位使能数据就绪中断( Data Ready interrupt),所有的传感器寄存器写操作完成时都会产生 关闭所有中断则给此寄存器赋值0X00
# }( ^: b; t+ d8 O3 a4 D3. 软件驱动
" k# M6 u7 [1 F" e3.1 通过IIC对MPU6050寄存器进行读写0 ]+ ^" [: V p; c, \% y
- //IIC写一个字节3 c1 h9 z# M& W; p4 l$ P! t
- //reg: 寄存器地址
# b; y {- G8 i& x; n6 \& H: T - //data: 数据/ ?. v8 ^# U2 J `! `0 b
- //返回值: 0,正常# g% B' u$ M/ {. U- d9 f
- // 其他,错误代码
- ?; n( {- l p0 }5 f - u8 IIC_Write_Byte(u8 reg,u8 data)( z" G8 m- {+ [) f4 A1 V
- {
5 D. y) k M+ o( W, m - IIC_Start();
, x; F& }1 k" h" L& f - IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令5 n% F: z# n; e! q8 c* ~
- if(IIC_Wait_Ack()) //等待应答
- W, D4 Z/ Q+ M2 x3 E$ Z, D& R/ s1 x - {
: h5 ]& L U2 U# t% y - IIC_Stop();
0 N0 R9 b- h4 G" I/ z; ] - return 1;
5 \: ~6 M8 m1 U: l; w+ S - }: ]7 A- @2 A% X, a% q
- IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址 v! u9 F2 Z' k7 s! f! [
- IIC_Wait_Ack(); //等待应答
* x: u1 E6 n, t; x! P Q - IIC_Send_Byte(data);//发送数据
2 |: S1 Y& r8 g% T - if(IIC_Wait_Ack()) //等待ACK- G0 }! l7 z C! j
- {4 c/ P F$ ~ u8 G, z. R% y3 K& j7 ^' s
- IIC_Stop();
2 c/ F, C3 a& h, [ W - return 1;
" [& L5 Q: N5 ^$ f: L2 S8 Z4 ?; C* ~ - }
6 Z; s/ d# Y7 J& m8 L9 Y8 c - IIC_Stop();5 a* z v$ w. S2 R; f5 ]9 V7 ~
- return 0;
7 w# `. c% m) V Y7 J - }8 Q( i M& P3 g% V' l' [+ V) ~ A
- 0 M6 L" e0 w! J Z! W% H7 Y
- //IIC读一个字节
; ~6 @' m9 w4 T4 i; a6 x - //reg:寄存器地址8 \9 d4 Q2 n Q6 }# B# K
- //返回值:读到的数据
: Y3 ]/ }8 s+ }: z u - ) `5 e/ ?6 c/ |
- u8 IIC_Read_Byte(u8 reg)2 c6 c1 ?$ x9 l v8 l
- {
9 [. X7 K7 b1 m4 l* y* m6 J" g3 w6 U1 ^ - u8 res;& E3 U. g8 c; l8 [) [
- IIC_Start();
* `3 P& `2 k$ X8 M9 q7 B {2 b - IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令, h4 B" C: ^# j; Q' R3 F3 X" M
- IIC_Wait_Ack();//等待应答& M; _, L Y) ~7 Z0 F9 e! k, V
- IIC_Send_Byte(reg);//写寄存器地址
; n+ i- n7 H: K& U, N2 { - IIC_Wait_Ack();//等待应答; ^5 X- ]# D: w, D; V* K
- IIC_Start();
+ N2 J1 e" U! i - IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);//发送期间地址+读命令7 m& d3 |8 A1 I& N! x
- IIC_Wait_Ack();//等待应答
: g2 e/ r& w/ B T6 {# R/ F - res=IIC_Read_Byte(0);//读取数据,发送nACK9 S9 o# D# ~& k) L- T! H/ K; s
- IIC_Stop();//产生一个停止条件
0 k1 K) C F; a4 C. H, d/ R; h3 Q - return res;
8 [3 ?! A2 s3 T - }% A/ G0 G+ ~2 r* x% \, m
- 7 z6 R9 q; E# D8 a! \
- //IIC连续写6 i" |6 K! k% r* h3 j, z+ u
- //addr:器件地址
$ k- e$ i. b1 D/ Z2 h( U - //reg: 寄存器地址
/ F2 [4 [; [2 l# Q$ ^" `9 k - //len: 写入长度
5 l$ H& Q$ U" H+ j - //buf: 数据区9 k: \2 \8 p* _5 a
- //返回值: 0,正常
' G% I' p( l* [ ^1 ]. [ - // 其他,错误代码6 F& t* w, j( c3 y* J
- u8 IIC_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
; z9 n( ^( N& r n5 H - {
2 {# @# n/ X7 \( @. C( W/ v! j - u8 i;
+ w( a: C8 Q$ d8 C1 _ - IIC_Start();
' i: U7 K/ r0 [4 N" i' A, q - IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令+ W& j1 {7 S0 Y# c3 j
- if(IIC_Wait_Ack())//等待应答! C+ o. ?8 ^, Q
- {
! S2 x/ w; Z$ u& {5 {6 X - IIC_Stop();
" a. y" f- \3 Y/ a- n - return 1;: t$ P1 h' l: M# n M: L
- }
9 u$ A5 Q0 S- U5 c4 Q! L - IIC_Send_Byte(reg);//写寄存器地址
) [5 V1 i& a4 G/ ] - IIC_Wait_Ack();//等待应答7 Z4 c" x, {: D3 q
- for(i=0;i<len;i++)' O3 ~9 H# D( V- V& S+ ]) J5 L7 V6 f0 x
- {9 z) z l ~; @9 u' H7 @# l
- IIC_Send_Byte(buf[i]);//发送数据
& L$ `$ O/ L5 [6 ^6 ?* x; Z0 o - if(IIC_Wait_Ack())//等待ACK
( l8 N7 t9 U* I7 A) c r0 O - {
, |, ~, l0 D1 m+ P- o - IIC_Stop();
4 x, y3 K/ y) } | - return 1;
! O4 I1 h2 P" e ^& @: ?. l - }
- P5 C4 k$ I4 S, [ - }
- A: b {: A l* X7 r9 g8 ?6 d - IIC_Stop();, {( z; [: _4 t$ c" w- K U
- return 0;
8 |# _' w- F: |' U - }
& A$ B2 ?6 i/ P! q" X9 Y" @" a - //IIC连续读$ _6 m! Z) R! |* u
- //addr:器件地址
. V( k, Q, T0 u1 o - //reg:要读取的寄存器地址
@2 |3 n2 T6 H1 ~' @3 P) } |5 H - //len:要读取得长度
' S# A2 N$ t0 }2 N* M' o - //buf:读取到的数据存储区6 a8 P$ c( X9 e t% B3 P
- //返回值: 0,正常9 K7 ]; x# @+ `7 h" E
- // 其他,错误代码0 u: K0 k+ F" h$ t- o% [
- u8 IIC_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
- ]3 b2 k& y/ j3 h; w1 n - {
# u8 @; C. z( s- m8 Z+ Y0 H" k' N - IIC_Start();/ x e& s8 |/ }. [( W
- IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令
0 N9 N" k t u0 U: n. F - if(IIC_Wait_Ack())//等待应答
: y3 S7 y! @) j0 y5 B: s9 C m - {4 O2 q9 ~6 K0 A0 I& _
- IIC_Stop();
! _, _* N: ]6 o( D) I5 X2 \ - return 1;8 e1 m! g. K" _/ Z) {
- }$ L6 W6 \, Z K
- IIC_Send_Byte(reg);//写寄存器地址+ N+ P! j& }2 l1 ?. Y- t, J b
- IIC_Wait_Ack();//等待应答
0 \" D) X, ~) H8 U; P4 b5 y; }/ ~ - IIC_Start();
5 n$ D6 G# h2 T* O% Q! L) v3 r' V - IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令2 y. T9 b+ w2 r ?
- IIC_Wait_Ack();//等待应答
e5 d( {5 |& w4 T - while(len)
- w/ _3 j) Q4 B) d5 e( G - {
6 X: f; C1 A4 P3 e3 O0 m - if(len==1) *buf=IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK
6 m) U! S: p' K+ l( x) m3 [ - else *buf=IIC_Read_Byte(1);//读数据,发送ACK
0 n! z3 d- P( e+ N% A9 M! S - len--;
- |+ Y5 R; E# Z* ?% F - buf++;3 V7 v& j" @0 V1 y- v
- }
, d/ D5 d2 ^6 W( ?; z6 } - IIC_Stop();//产生一个停止条件" }( A w5 T, q. W- }0 A
- return 0;) O1 Y5 ^) h3 h- B# c
- }
复制代码 8 O: D& a$ I2 Y1 i, p+ @* k* K* s( Z
- ?/ T2 g4 s! z4 Y: M
$ H; s% v! N5 e8 d- w
3.2 MPU6050初始化
T4 v" {+ n! o* h: N8 S* ?- //初始化MPU6050( ~9 D: u4 ~& h2 J. ^0 `4 j2 }
- //返回值: 0,成功, j! m( G% H5 ^0 M, `, C j* M% d
- // 其他,错误代码
% i# _1 u$ ]# b - u8 MPU_Init(void)7 ~* z8 S/ g& R' ^- d. l
- {1 U) A: v& d4 r
- u8 res;" S5 h. Y1 @# T5 r3 W
- IIC_Init();//初始化IIC总线1 P4 y0 Y& G5 b+ Q: |
- IIC_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);//复位MPU6050
+ e `- C- A ` - delay_ms(100);
" W! Z1 _5 ^& N) w - IIC_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);//唤醒MPU6050! j2 u/ n' Q2 v5 i( Y$ z
- MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺仪传感器,±2000dps
% A n/ {9 x9 x; E U6 ^ - MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度传感器 ±2g0 C: O. W1 J, x8 U
- MPU_Set_Rate(50); //设置采样率50HZ
4 {! D' f- B1 L" f - IIC_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //关闭所有中断
9 w& f0 @' u8 P# I - IIC_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);//I2C主模式关闭# o% J) T* `: O8 |
- IIC_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);//关闭FIFO8 N0 U2 w3 G8 H' q2 r
- IIC_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);//INT引脚低电平有效
' A6 V& K1 H5 t5 V- W - res=IIC_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
& U7 Z6 E$ j) ?. w* v" } - if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确/ S3 b' ~+ G+ |+ _4 u& g
- {
! ^4 H' p, K% W - IIC_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);//设置CLKSEL,PLL X 轴为参考
1 l# l5 Q- @* B - IIC_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);//加速度陀螺仪都工作
; n2 m: ^6 I ^ S( m# k* Z. { - MPU_Set_Rate(50); //设置采样率为50HZ& ~( w% L; D( P+ _1 B. v& E
- }else return 1;8 v9 `) _# h: {4 d/ H# F: a
- return 0;% J; \* q2 p6 @5 v- f, U' X
- }2 R) _* i- N" X% F3 o1 v |. g2 ^
- 7 E. x/ x! Z9 ?0 V1 _( y- I
- //设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围' H8 S9 D( T- D8 @7 U7 R0 p
- //fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
$ f2 N' A, l+ }' I2 l4 [$ A - //返回值:0,设置成功" v1 P8 g4 I; C0 h
- // 其他,设置失败7 u: Z( a& e, J4 S; I8 x
- u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)9 W# }9 ^/ ]8 {4 [
- {' G9 f5 @9 ]4 a2 J; i
- return IIC_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//设置陀螺仪满量程范围- d9 ]& L) X$ s F. K5 u# q$ b% b
- }
3 d' ], H, ~( k6 o; X - 5 g3 H! H8 j8 D& z
- //设置MPU6050加速度传感器满量程范围/ _3 w/ k* O/ D! f7 b5 K
- //fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g9 c8 W% P6 }+ Z* U5 U' D
- //返回值:0,设置成功
; ^' {: c0 |' s9 z( c% I% E# a - // 其他,设置失败2 C/ {, S6 S$ W& V6 x
- u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
; M) ]* O. q+ ?( X2 r - {. Y7 f+ J, K8 g A( o- s
- return IIC_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围
( U8 R9 S* |- @" m - }
! E+ a3 D% X: R- N* G+ D( e5 Z - 7 G# S1 w* U" v# _2 ~
- //设置MPU6050的数字低通滤波器% J% u! ]2 k" ~5 R- W
- //lpf:数字低通滤波频率(Hz)1 i' T. E b0 w: P. Z- S8 q9 o: q
- //返回值:0,设置成功
4 o7 L, O, `' J$ E, d2 f- s* e; E- K - // 其他,设置失败
. J7 C3 W- {: o3 ~, f$ V2 X - u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)* e2 W- k" q, X m4 `
- {
" S7 O& j& ^+ s9 z) k9 [ - u8 data=0;
, g7 n2 F4 I; j. N) _% _ - if(lpf>=188) data=1;( |+ X. b+ x& @) a: ^: k
- else if(lpf>=98) data=2;* Z4 [, G' P6 ^+ r3 }! Q9 t
- else if(lpf>=42) data=2;6 L2 X# a+ {0 G6 n
- else if(lpf>=42) data=3;
% l" K5 O8 C. `* v( g - else if(lpf>=20) data=4;
# V J8 q3 X" {) l - else if(lpf>=10) data=5;
, A w& }. {( Z: [( `' \4 ~) ? - else data=6;
: A ?9 M. t0 r8 i - return IIC_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//设置数字低通滤波器
* C1 [: P9 H2 X" J) m - } h) y( I1 F7 f/ `- j8 l
3 }# ^' r6 q+ `# v5 ~/ S5 @- //设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)* c b& e$ y9 u" X8 z
- //rate:4~1000(Hz)* E t8 S% i# v2 {
- //返回值:0,设置成功
1 h2 k) S& d9 l0 y4 E7 o8 T1 s6 D - // 其他,设置失败
6 B8 y) \9 N6 U - u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
( `# M2 k8 d) w0 I1 C0 ]' x* f+ t( e, i - {5 Z- H0 u' k1 d1 g+ _2 C
- u8 data; @7 o, W6 ?9 B7 Z
- if(rate>1000)rate=1000;# C3 W) O l% t2 I" T% m
- if(rate<4)rate=4;
* [1 v1 z, R$ r+ J - data=1000/rate-1;
/ E# h( x m9 C8 V" l. V/ x - data=IIC_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //设置数字低通滤波器# L$ D) @* s2 t, L5 F' `
- return MPU_Set_LPF(rate/2); //自动设置LPF为采样率的一半
, f; }; j7 u4 L' A+ ] - }
复制代码 ' T3 V5 f. O' H0 N! {) ?8 X
3.3 读取MPU6050相关测得原始数据* |; L- k8 w5 E9 P! q
' ?0 j. ?0 y1 W! l& h8 U/ n+ S- //得到温度值
% Q9 U1 b, t3 Y( i2 I0 J K - //返回值:温度值(扩大了100倍)1 _" R+ ]) l; d/ X
- short MPU_Get_Temperature(void)6 A8 J0 D, i* x- ]9 C# w5 R$ w
- {
( E, b% {" h; ^6 Y% S - u8 buf[2];2 Y+ \3 f% Q. ~' M9 S
- short raw;
9 |$ |- T; Q1 M6 G& |' a3 m" a9 M - float temp;
. S ?& U& \3 [& X - IIC_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
1 f3 `! M) J8 @$ S - raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];6 Z. `% E8 }% i7 ?- I6 [& N( b
- temp=36.53+((double)raw)/340; U! [" w3 w5 X6 Y" E- V
- return temp*100;;# _+ ^! ?2 b5 \, j
- }: ]+ l6 V& w- U
- //得到陀螺仪值(原始值)
) q6 y9 M" \9 d$ r$ j! N - //gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
' h- h6 ?1 h, ^/ c+ F - //返回值:0,成功
4 ?8 @' T& _3 ? - // 其他,错误代码
6 Y* Y( G& B8 q" h1 y - u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)3 M* n5 @6 C) I% O v" ~
- {3 }; R* Q# a' W* x
- u8 buf[6],res;. O; k4 U1 j) e, p# A0 p% H6 q
- res=IIC_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);% r7 H& \# x6 R+ f
- if(res==0)
+ S4 R3 b, r7 I! V0 M: \$ z - {
3 ]3 F3 V4 \6 T% c0 T - *gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];6 h; U/ t: ]! ]
- *gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];
5 t9 s% B2 Y' b2 e! Q - *gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
8 K+ N: d6 i: v% C9 s1 U% { - }
2 d9 t( d6 Y( u" b; W - return res;6 m% a, c Y1 O
- }, s, G0 V5 |7 E( r: C# b) h
- 4 p& ^5 j, M: S& z0 u4 n% g
- //得到加速度值(原始值)
4 I+ w, \& k! z6 h6 @7 D* Y# K5 T - //ax,ay,az:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
6 Z/ o% n% E( a; u, Q4 A - //返回值:0,成功
4 y- v+ r, U2 a% W. @( A+ `( l - // 其他,错误代码
+ O% P3 x, }2 y - u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
3 H3 X0 z; x! V - {+ a0 O3 `( o4 U; A* m" X& f
- u8 buf[6],res;
/ C$ i' A8 h$ i6 Z% W5 ^ - res=IIC_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);) m" L) L0 i+ q! p- h9 ^
- if(res==0)0 j, A9 }6 s) d2 {
- {
# l; ^! G- d& j) ?9 J% k, D - *ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];1 y: `1 x k( M
- *ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];* y/ x! {0 X# A. G$ x$ D( t1 Y! G
- *az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
9 Z% n+ k; e8 d. ]! w - }
) y4 `4 T. C9 d w2 F - return res;;
( D/ r7 l8 \0 j/ r - }
复制代码
/ T% q; m5 F4 [. w7 A
: P/ f( p5 ~6 {4 e; E2 D |