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【经验分享】STM32CubeIDE自平衡小车教程7.MPU6050传感器数据读取

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STMCU小助手 发布时间：2022-3-14 23:01
MPU6050简介：
MPU6050是InvenSense公司推出的全球首款整合性6轴运动处理组件，内带3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，并且含有一个第二IIC接口，可用于连接外部磁力传感器。
那如何通过MPU6050传感器来获取数据呢？
具体步骤如下：

1.新建项目：

$EQ()9UA5%{N744]333DTAF.png

2.选择STM32F103C8T6芯片

RW@)UGIJ@2@MU55M_$G2OQ8.png

3.对工程文件命名

Q}NUES4AQ66Q3P$GKJ`HW$R.png

4.在Connectivity中选择I2C1，在mode中选择I2C

(_UMXTI8NK3T62}T[]]PAEE.png

5.根据原理图选择引脚
其中MPU6050中的SCL和SDA应对应于C8T6主控模块上的PB8和PB9，故应在右侧引脚设置中单击PB9，PB8引脚，选择I2C1_SDA项。

AU0TOCJ[]PJNBN]((RLMHTN.png


6.点击生成代码，在MPU6050下新建一个User文件夹，在User文件夹下新建一个BSP文件夹，在BSP文件夹下添加Inc和Src文件夹，并在Inc和Src文件夹下添加bsp_mpu6050.c和bsp_mpu6050.h文件。（注意新建的文件夹需要设置路径）
新建的User文件夹，设置路径：

（只有设置完路径后才能添加的上.c和.h文件）

(6)VQ)A)MP1QT5LR65RCSS9.png

再添加.c和,h文件

8)V4@7{PPKIPMCJL5~(WE.png

7.把以下代码加入bsp_mpu6050.c
  1. #include "main.h"

  3. extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;

  5. IMU_SensorData_Raw_Structer IMU_SensorData_Raw;

  7. uint8_t BSP_MPU6050_ReadReg(uint8_t address)
  8. {
  9.         uint8_t Value = 0;
  10.         HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,IMU_ADDRESS_READ,address,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&Value,1,0x10);
  11.         return Value;
  12. }

  14. void BSP_MPU6050_ReadMultiReg(uint8_t address,uint8_t length,uint8_t *data)
  15. {
  16.         HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,IMU_ADDRESS_READ,address,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,length,0x10);
  17. }

  19. void BSP_MPU6050_WriteReg(uint8_t address,uint8_t data)
  20. {
  21.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,IMU_ADDRESS_WRITE,address,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&data,1,0x10);
  22.         HAL_Delay(100);
  23. }

  25. void BSP_MPU6050_WriteMultiReg(uint8_t address,uint8_t length,uint8_t *data)
  26. {
  27.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,IMU_ADDRESS_WRITE,address,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,length,0x10);
  28.         HAL_Delay(100);
  29. }

  31. uint8_t BSP_MPU6050_Read_WHOAMI(void)
  32. {
  33.         return BSP_MPU6050_ReadReg(MPUREG_WHOAMI);
  34. }

  36. uint8_t BSP_MPU6050_Init(void)
  37. {
  38.         uint8_t tries;

  40.         for(tries = 0; tries<5; tries++)
  41.         {
  42.                 BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_PWR_MGMT_1,BIT_PWR_MGMT_1_DEVICE_RESET);//复位MPU6050
  43.                 BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_PWR_MGMT_1,BIT_PWR_MGMT_1_CLK_ZGYRO);//设置时钟
  44.                 if(BSP_MPU6050_ReadReg(MPUREG_PWR_MGMT_1) == BIT_PWR_MGMT_1_CLK_ZGYRO)//判断是否写入，写入则跳出循环
  45.                         break;
  46.         }
  47.         if(tries == 5)
  48.                 return 0;

  50.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_PWR_MGMT_2,0x00);//禁止休眠
  51.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_USER_CTRL,0x00);//I2C主模式关闭
  52.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_CONFIG,BITS_DLPF_CFG_20HZ);//设置低通滤波器
  53.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_SMPLRT_DIV,MPUREG_SMPLRT_200HZ);//设置采样频率
  54.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_GYRO_CONFIG,BITS_GYRO_FS_2000DPS);//设置陀螺仪量程
  55.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_ACCEL_CONFIG,BITS_ACCEL_FS_8G);//设置加速度计量程
  56.         BSP_MPU6050_WriteReg(MPUREG_INT_ENABLE,0x00);//禁止中断

  58.         if(BSP_MPU6050_Read_WHOAMI() == IMU_WHOAMI)
  59.                 return 1;
  60.         else
  61.                 return 0;
  62. }

  64. void BSP_MPU6050_UpdateSensors(void)
  65. {
  66.         uint8_t buffer[14];
  67.         BSP_MPU6050_ReadMultiReg(MPUREG_ACCEL_XOUT_H,14,buffer);
  68.         IMU_SensorData_Raw.ACC_X = (buffer[0]<<8)|buffer[1];
  69.         IMU_SensorData_Raw.ACC_Y = (buffer[2]<<8)|buffer[3];
  70.         IMU_SensorData_Raw.ACC_Z = (buffer[4]<<8)|buffer[5];
  71.         IMU_SensorData_Raw.Temp = (buffer[6]<<8)|buffer[7];
  72.         IMU_SensorData_Raw.GYR_X = (buffer[8]<<8)|buffer[9];
  73.         IMU_SensorData_Raw.GYR_Y = (buffer[10]<<8)|buffer[11];
  74.         IMU_SensorData_Raw.GYR_Z = (buffer[12]<<8)|buffer[13];
  75. }
复制代码

8.将以下代码加入bsp_mpu6050.h中
  1. #ifndef BSP_INC_BSP_MPU6050_H_
  2. #define BSP_INC_BSP_MPU6050_H_

  4. #define IMU_WHOAMI  0x68
  5. #define IMU_ADDRESS_READ  0xD1
  6. #define IMU_ADDRESS_WRITE 0xD0

  8. #define MPUREG_SMPLRT_DIV                               0x19    // sample rate.  Fsample= 1Khz/(<this value>+1) = 200Hz
  9.                                 #define MPUREG_SMPLRT_1000HZ                             0x00
  10.                                 #define MPUREG_SMPLRT_500HZ                              0x01
  11.                                 #define MPUREG_SMPLRT_250HZ                              0x03
  12.                                 #define MPUREG_SMPLRT_200HZ                              0x04
  13.                                 #define MPUREG_SMPLRT_100HZ                              0x09
  14.                                 #define MPUREG_SMPLRT_50HZ                               0x13
  15. #define MPUREG_CONFIG                                   0x1A    //低通滤波频率
  16. #define MPUREG_GYRO_CONFIG                              0x1B
  17. // bit definitions for MPUREG_GYRO_CONFIG
  18.                                 #define BITS_GYRO_FS_250DPS                              0x00
  19.                                 #define BITS_GYRO_FS_500DPS                              0x08
  20.                                 #define BITS_GYRO_FS_1000DPS                             0x10
  21.                                 #define BITS_GYRO_FS_2000DPS                             0x18
  22.                                 #define BITS_GYRO_FS_MASK                                0x18    // only bits 3 and 4 are used for gyro full scale so use this to mask off other bits
  23.                                 #define BITS_GYRO_ZGYRO_SELFTEST                                  0x20
  24.                                 #define BITS_GYRO_YGYRO_SELFTEST                         0x40
  25.                                 #define BITS_GYRO_XGYRO_SELFTEST                         0x80
  26. #define MPUREG_ACCEL_CONFIG                             0x1C
  27.                                 #define BITS_ACCEL_FS_2G                                 0x00
  28.                                 #define BITS_ACCEL_FS_4G                                 0x08
  29.                                 #define BITS_ACCEL_FS_8G                                 0x10
  30.                                 #define BITS_ACCEL_FS_16G                                0x18
  31. #define MPUREG_INT_ENABLE                               0x38
  32. #define MPUREG_ACCEL_XOUT_H                             0x3B
  33. #define MPUREG_ACCEL_XOUT_L                             0x3C
  34. #define MPUREG_ACCEL_YOUT_H                             0x3D
  35. #define MPUREG_ACCEL_YOUT_L                             0x3E
  36. #define MPUREG_ACCEL_ZOUT_H                             0x3F
  37. #define MPUREG_ACCEL_ZOUT_L                             0x40
  38. #define MPUREG_TEMP_OUT_H                               0x41
  39. #define MPUREG_TEMP_OUT_L                               0x42
  40. #define MPUREG_GYRO_XOUT_H                              0x43
  41. #define MPUREG_GYRO_XOUT_L                              0x44
  42. #define MPUREG_GYRO_YOUT_H                              0x45
  43. #define MPUREG_GYRO_YOUT_L                              0x46
  44. #define MPUREG_GYRO_ZOUT_H                              0x47
  45. #define MPUREG_GYRO_ZOUT_L                              0x48
  46. #define MPUREG_USER_CTRL                                0x6A
  47. #define MPUREG_PWR_MGMT_1                               0x6B
  48.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_INTERNAL                                               0x00            // clock set to internal 8Mhz oscillator
  49.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_XGYRO                                                  0x01            // PLL with X axis gyroscope reference
  50.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_YGYRO                                                  0x02            // PLL with Y axis gyroscope reference
  51.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_ZGYRO                                                  0x03            // PLL with Z axis gyroscope reference
  52.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_EXT32KHZ                                               0x04            // PLL with external 32.768kHz reference
  53.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_EXT19MHZ                                               0x05            // PLL with external 19.2MHz reference
  54.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CLK_STOP                                                   0x07            // Stops the clock and keeps the timing generator in reset
  55.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_TEMP_DIS                                                   0x08            // disable temperature sensor
  56.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_CYCLE                             0x20            // put sensor into cycle mode.  cycles between sleep mode and waking up to take a single sample of data from active sensors at a rate determined by LP_WAKE_CTRL
  57.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_SLEEP                             0x40            // put sensor into low power sleep mode
  58.                                 #define BIT_PWR_MGMT_1_DEVICE_RESET                                               0x80            // reset entire device

  60. #define MPUREG_PWR_MGMT_2                               0x6C            // allows the user to configure the frequency of wake-ups in Accelerometer Only Low Power Mode

  62. #define MPUREG_WHOAMI                                   0x75

  64. #define BITS_DLPF_CFG_20HZ                              0x04

  66. uint8_t BSP_MPU6050_ReadReg(uint8_t address);
  67. void BSP_MPU6050_ReadMultiReg(uint8_t address,uint8_t length,uint8_t *data);
  68. void BSP_MPU6050_WriteReg(uint8_t address,uint8_t data);
  69. void BSP_MPU6050_WriteMultiReg(uint8_t address,uint8_t length,uint8_t *data);
  70. uint8_t BSP_MPU6050_Read_WHOAMI(void);
  71. uint8_t BSP_MPU6050_Init(void);
  72. void BSP_MPU6050_UpdateSensors(void);


  75. typedef struct
  76. {
  77.         int16_t ACC_X;
  78.         int16_t ACC_Y;
  79.         int16_t ACC_Z;
  80.         int16_t GYR_X;
  81.         int16_t GYR_Y;
  82.         int16_t GYR_Z;
  83.         int16_t Temp;
  84. }IMU_SensorData_Raw_Structer;

  86. #endif /* BSP_INC_BSP_MPU6050_H_ */
复制代码

9.把以下代码加入main.h中
  1. #include "bsp_mpu6050.h"
复制代码

MJ]}DS(~YSC(}LF6Y~~Q7TL.png

10.点击编译并烧录，烧录完成后，把bsp_mpu6050.h文件中的机构体IMU_SensorData_Raw复制到右上角现场表达式中。

KI%0[)9(`}G7~C038H@8}GO.png

11.点击运行，可在现场表达式中观察到MPU测量出的数据。

IXF[OW(21SK~9@BLKI0~G$O.png




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