主要内容：
& A3 S9 o% p7 q9 q1 t1）MPU6050简介；
# `* I, v9 Q5 ^. D! z* J" j2）MPU6050相关寄存器介绍；
3）相关实验代码解读（除了案例可实现的功能外，主函数增加了在LCD屏上显示6轴的原始数据（含正负号）的功能）。

, ]# Y4 e5 \! m* c一、什么是MPU6050?
: l" G' C/ U8 g' D' Z# S0 V2 d) C; ?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，利用自带数字运动处理器（DMP: Digital Motion Processor）硬件加速引擎，通过主IIC接口，可以向应用端输出完整的9轴姿态融合演算数据。

$ J% r! B4 B3 e8 [! ^/ X; f6 o二、MPU6050特点
1）自带数字运动处理（DMP: Digital Motion Processing），输出6轴或9轴（需外接磁传感器）姿态解算数据；
2）集成可程序控制，测量范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec 的3轴角速度感测器(陀螺仪)；
2 z1 z; `% \6 ~3 K; L9 @3）集成可程序控制，范围为±2g、±4g、±8g和±16g的3轴加速度传感器；
4）自带数字温度传感器；
5）可输出中断(interrupt)，支持姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中断、high-G中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能；
6）自带1024字节FIFO，有助于降低系统功耗；
3 w) v; f+ e. `( L7）高达400Khz的IIC通信接口；
# w) W" I5 j- V) P1 h8）超小封装尺寸：4x4x0.9mm（QFN）。
5 X3 Z+ `  ^3 T2 b
三、MPU6050框图
* o6 [7 h9 U9 G+ W+ [, \
3 a7 m  W+ ]: T; CAD0=0对应器件物理地址=0X68
5 n! I0 `# b- x& P2 x2 O: f( b* T; bAD0=1对应器件物理地址=0X69
, t4 R+ n+ p# j7 x) i- y6 |
0 H/ C# M3 |2 o* m四、MPU6050初始化
1 H# K0 F6 ^$ L( z3 u9 L8 w( q1）初始化IIC接口；
2）复位MPU6050，由电源管理寄存器1(0X6B)控制；
3）设置角速度和加速度传感器的满量程范围，由陀螺仪配置寄存器(0X1B)和加速度传感器配置寄存器(0X1C)设置 ；
$ W/ B) |, H( Z5 x" h4）设置其他参数：
6 w+ }7 H3 P* r5 i设置中断，由中断使能寄存器(0X38)控制；
设置AUX IIC接口，由户控制寄存器(0X6A)控制；
设置FIFO，由FIFO使能寄存器(0X23)控制；
设置陀螺仪采样率 ，由采样率分频寄存器(0X19)控制；
0 p& ?. X, }; K设置数字低通滤波器，由配置寄存器(0X1A)控制；
& i6 B8 ?5 Q- a3 n7 S0 v6 X- h5）设置系统时钟。由电源管理寄存器1(0X6B)控制。一般选择x轴陀螺PLL作为时钟源，以获得更高精度的时钟；
+ I8 i, Y) @' P6 J6 w$ K6）使能角速度传感器(陀螺仪)和加速度传感器。由电源管理寄存器2(0X6C)控制。
初始化完成后，即可读取陀螺仪、加速度传感器和温度传感器的数据了！！

. y9 b, l# G" n五、主要的寄存器介绍
! E4 y6 D( `  h5.1）电源管理寄存器1（0X6B）

/ F) Q7 O) ]! d! x5 V- E

DEVICE_RESE=1，复位MPU6050，复位完成后，自动清零；
7 _( J( A9 l+ v% f6 ySLEEP=1，进入睡眠模式；SLEEP=0，正常工作模式；
: O$ I9 K( U, v* {; e/ c$ pTEMP_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，如下表所示：
6 I5 J3 P+ g2 B6 K4 v: v
5 M, s% T$ h+ I8 t
6 V1 j$ U, Q0 |' y: F7 d
- K4 K( ]: l* G0 R5.2）陀螺仪配置寄存器（0X1B）

5 A$ K6 O; K3 X8 b* w0 ]6 q' q8 `
! d) t3 ?, K+ }; Z4 Z9 P% L7 P
8 e6 h& h' C5 R1 w主要关注FS_SEL[1:0]这两个位，用于设置陀螺仪的满量程范围：
0，±250°/S；1，±500°/S；2，±1000°/S；3，±2000°/S；
! w) I' J2 w0 ]一般设置为3，即±2000°/S，因为陀螺仪的ADC为16位分辨率，所以灵敏度为：65536/4000=16.4LSB/(°/S)。

5.3）加速度传感器配置寄存器（0X1C）

. `  t6 [  ?' G# e$ ~# f
9 c( S4 g3 m" b. q; Q) {
) N6 Z& |4 a7 v主要关注AFS_SEL[1:0]这两个位，用于设置加速度传感器的满量程范围：
+ Y: U- H1 F0 Q) [9 g0，±2g；1，±4g；2，±8g；3，±16g；
一般设置为0，即±2g，因为加速度传感器的ADC是16位，所以灵敏度为：65536/4=16384LSB/g。
" D. j. f+ A/ ]0 J9 ~, _3 g4 U
5.4）FIFO使能寄存器（0X23）

# u, c/ W7 Y1 g; [$ C
. j7 ]$ l1 R# O/ U
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，设置对应位为：0，即可禁止FIFO，设置为1，则使能FIFO。
注意：加速度传感器的3个轴，全由1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了。

5.5）陀螺仪采样率分频寄存器（0X19）
$ [  i0 \! `3 @4 k7 S
- k6 L+ S+ W/ \" t

  r6 r2 ~+ h$ n该寄存器用于设置MPU6050的陀螺仪采样频率，计算公式为：
$ T9 X- D: ~* J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，当DLPF_CFG=0或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。

0 A$ _7 J, p, d; c9 T" |/ n5.6）配置寄存器（0X1A）
) M( o1 q6 Q; S8 {: F
2 Q0 Q' q" B: R# \# V; e6 B7 t
" m( {1 h' Y& \6 H
8 S. Q; O" g! ?$ W: d) b! N/ {1 ?4 ?重点看数字低通滤波器（DLPF）的设置位：DLPF_CFG[2:0]，加速度计和陀螺仪，都是根据这三个位的配置进行过滤的，如下表所示：
6 r: A5 ?6 R! ]

6 U0 ], _! ~; }8 p: w7 e
备注：带宽=1/2采样率

5.7）电源管理寄存器2（0X6C）
( C1 v9 _) I; B0 m0 H4 x
7 Y7 G1 N( K8 K0 Z# q
4 q/ D  [0 i$ P+ ^2 ]7 M4 Q
& d! M) r/ {4 C2 w/ q! _" o, K该寄存器的LP_WAKE_CTRL用于控制低功耗时的唤醒频率；
% W  S" p- Y1 V/ r4 b, F% V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；
本例程全部设置为：0 ，即可。
/ \. O  V" R: d
5.8）加速度传感器数据输出寄存器（0X3B~0X40）
1 F% i/ \* H. G' \
* w) V% k6 ]' `6 Y1 A
/ P3 Q$ ^9 Q1 V1 n
  q3 h. X# A2 D# G' Y总共由6个寄存器组成，输出X/Y/Z三个轴的加速度传感器值，高字节在前，低字节在后。

$ y4 b; j  ~: `. X  B/ O5.9）陀螺仪数据输出寄存器（0X43~0X48）



2 Z+ K; I% q6 g总共由6个寄存器组成，输出X/Y/Z三个轴的陀螺仪传感器数据，高字节在前，低字节在后。

1 t0 i% h" ], ?) u  D# s5.10）温度传感器数据输出寄存器（0X41~0X42）
) K3 k" V- J0 O$ z1 ?& ~

# |& @& \, q* G/ d( [6 x5 I
通过读取0X41（高8位）和0X42（低8位）寄存器得到，温度换算公式为：
* @8 R* d$ `+ N% E! z2 i. Q$ WTemperature = 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读到的温度传感器值。
; R5 K. h2 I. c
1 ]' L+ I: V1 E# i六、DMP使用介绍
  a/ v# g( J4 O实际使用时（比如做四轴），我们更希望得到姿态数据，即欧拉角：航向角（yaw）、横滚角（roll）和俯仰角（pitch）。
要利用原始数据，需要进行姿态融合解算。MPU6050自带数字运动处理器，即DMP，并且InvenSense提供了一个MPU6050的嵌入式运动驱动库，结合MPU6050的DMP，可以基于原始数据直接转换成四元数输出，而得到四元数之后，便可很方便的计算出欧拉角，从而得到yaw、roll和pitch。
( f& K$ h0 X4 T& g3 G- z5 w备注：InvenSense提供的MPU6050运动驱动库是基于MSP430的，需要将其移植后才可以用到STM32上面。

: v9 s3 s- B+ I) L# ]移植细节：
官方DMP驱动库移植，主要是实现这4个函数：i2c_write、i2c_read、delay_ms和get_ms。
/ _. ~) p5 ^8 R- ^3 m& |' ?移植后的驱动代码如下图：
9 _; Q: y$ P7 ?! Q6 Y# I

0 `6 M# i7 r# T) w) o+ \
MPU6050 DMP输出的是姿态解算后的四元数，采用q30格式，即2的30次方，要得到欧拉角，需要做一个转换，代码如下：

% `( x) h% E7 ?- t

1. q0=quat[0] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   , Z- R2 F* O; G% }. r0 ^" _& F$ |
2. q1=quat[1] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   
3. q2=quat[2] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   " v4 w4 G% }/ Y6 [3 l6 z
4. q3=quat[3] / q30;   // q30格式转换为浮点数
     P: Z& k+ P  m3 m
5. // 计算得到俯仰角/横滚角/航向角
   
6. pitch=asin(-2 * q1 * q3 +2 * q0* q2)* 57.3;      // 俯仰角
   - v' R! r9 M$ [4 L( H
7. roll=atan2(2 * q2 * q3 +2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; // 横滚角yaw=atan2(2*(q1*q2 +
   3 ]6 ?  a5 d" X# l9 u( R
8. q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3;          // 航向角

复制代码

2 c7 p5 Y% Z2 K5 s2 h上述代码中：quat[0]~quat[3]：是MPU6050的DMP解算后的四元数，q30格式； q30：是一个常量：1073741824，即2的30次方； 57.3：是弧度转换为角度，即180/π，这样结果就是以度（°）为单位的。

  y- B& [! J4 E2 g/ W: m七、ATK-MPU6050模块
ATK-MPU6050模块主要由MPU-6050芯片和RT9193-33芯片组成，原理图如下图所示：
8 ?/ w7 S& J8 I' w/ A
( G- S  |1 y; M3 D+ [

开发板通过ATK-MODULE接口外接MPU6050模块，硬件连接原理图如下：



5 L! V; X1 B* c' n4 \) ~6 C1 F- {八、重点关注的相关代码
8.1）MPU-6050驱动代码
1，MPU6050 IIC接口驱动代码
$ V' B, s2 m9 J5 F0 H, h2，MPU_Init函数
3，MPU_Get_Gyroscope函数
4，MPU_Get_Accelerometer函数
$ `$ e  V5 c" A7 |% A3 t$ O5，MPU_Get_Temperature函数
8.2）DMP驱动代码
1，DMP移植相关代码
3 E4 s- y3 ?- D( xi2c_write、i2c_read、delay_ms和get_ms.
2， mpu_dmp_init函数
# o+ K- F3 W* R$ l+ p3， mpu_dmp_get_data函数
; |; E0 O) I8 D( j, W
/ F8 y5 t& o  Y- t九、MPU6050读写时序
1 \8 _) `  x4 @0 C: w- b- B; T9.1）单字节写入时序



9.2）连续写入时序


$ |9 N; ]1 R9 j. ~( z
3 d, y3 l( m: A  s9.3）单字节读出时序
' C/ U7 H6 i0 F6 r3 g& t


" B  _+ }. |, c9.4）连续读出时序
, }. H' h: v6 ]( k


十、部分实验代码解读
5 A) L7 C6 W$ ?- K( a1 w10.1 mpuiic.h头文件函数

, X; t. H2 ]4 ^. o8 I

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   5 l2 A2 m" ]1 o6 `
3. * @文件名称： mpuiic.h
   2 R7 w. p$ p/ I; r, d
4. * @修改作者： Aaron
   - ]; Y+ ?1 i/ p5 T% d. K0 F
5. * @库版本号： V3.5.0
   
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   - H, Q7 Z6 S  f2 a. n4 @1 y
8. * @摘要简述： mpuiic头文件,主要跟MPU-6050模块进行IIC通讯时用
   1 W* o' t) m5 x. X" v  b
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    5 Q  X  _. `1 i% k  R2 N( o$ v8 ?
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. #ifndef __MPUIIC_H
    , ?+ i! L/ z$ C/ y" a
15. #define __MPUIIC_H
    
16. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
17. #include "sys.h"
    7 N$ P0 L% }. M, c* \' _
18. #include "stm32f10x.h"
    7 Z* ]. N$ b+ D, h1 e; D% @. n2 W4 s: A
19. /* 寄存器方法控制GPIO管脚输入输出模式 ----------------------------------------*/
    & D4 R' f% ?, ], \/ E' X3 y7 W5 A8 l. q
20. #define MPU_SDA_IN()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}   // PB11 上拉输入模式
    4 V: |, Y  |5 V! X5 B8 m
21. #define MPU_SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}   // PB11 通用推挽输出模式，50MHz
    3 b5 E+ o6 {  v5 @1 y# m* D
22. /* 位操作方法定义 ------------------------------------------------------------*/
    + X* w1 S/ g1 Q, q$ @
23. #define MPU_IIC_SCL    PBout(10)   // PB10对应SCL
    % v& E" H1 D: j/ i' O8 w; n& r
24. #define MPU_IIC_SDA    PBout(11)   // PB11对应SDA，输出SDA  
    ) v+ C" k+ k& e
25. #define MPU_READ_SDA   PBin(11)    // PB11对应SDA，输入SDA
    
26. /* 定义IIC底层驱动程序 -------------------------------------------------------*/
    1 m# @2 n! s6 w7 e
27. void MPU_IIC_Delay(void);                         // MPU IIC延时函数，延时 2 us
    8 @3 j7 {$ m( L' y5 h. D
28. void MPU_IIC_Init(void);                   // 初始化IIC的IO口
    
29. void MPU_IIC_Start(void);                  // 发送IIC开始信号
    
30. void MPU_IIC_Stop(void);                              // 发送IIC停止信号
    & h6 i: w6 w- V6 O* u% \' u  A
31. u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void);                 // IIC等待ACK信号
    
32. void MPU_IIC_Ack(void);                    // IIC发送ACK信号   
    * x+ e  w5 _# \7 k$ H5 ~  R& a
33. void MPU_IIC_NAck(void);                   // IIC不发送ACK信号
    . C- \9 c% w& B# p+ H
34. void MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd);            // IIC发送一个字节
    
35. u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack);   // IIC读取一个字节
    7 Y  j; x: n. t+ i6 k: G  j! q
36. #endif /* __MPUIIC_H */
    3 B& m9 t0 p# ^
37. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

复制代码

" u+ Z/ `0 V( W, H& F0 c10.2 mpuiic.c源文件函数

! l" v5 Y/ N" M3 {4 _- r+ w

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpuiic.c
   
4. * @修改作者： Aaron
   ! \' i/ U  ^: b, d% `
5. * @库版本号： V3.5.0
   ) S$ i) f* l9 Z/ K4 I  M- C
6. * @工程版本： V1.0.0
   3 }; o; K7 E5 s: C2 t5 [
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   
8. * @摘要简述： mpuiic源文件，主要包含与MPU-6050进行IIC通讯的IIC底层驱动程序
   
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    0 |% g; [/ z! x) v4 g% E& g
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    # p3 `' l  I8 }% s' J0 k
15. #include "mpuiic.h"
    
16. #include "delay.h"
    
17. /*********************************************************************
    ! s+ ?+ B$ K; b0 T7 u0 t. X
18. 函数名称：MPU_IIC_Delay()
    
19. 函数功能：延时函数，延时2微秒（us）
    
20. 入口参数：无
    . n$ M; v1 S# K8 m: H1 e3 R
21. 返回参数：无
    
22. 修改开发：Aaron
    
23. **********************************************************************/
    $ D: K" i9 h$ K" o, \
24. void MPU_IIC_Delay(void)
    
25. {
    4 E& a( W7 Z: @# d/ k
26. delay_us(2);
    4 c- {/ b/ A6 M% L# w- M+ o4 G$ Y
27. }
    3 V. z' P2 d, ]7 x  B8 `  b, L- K
28. /*********************************************************************
    0 b3 F4 }7 P! s$ T3 L' ~- m1 E
29. 函数名称：MPU_IIC_Init()
    
30. 函数功能：MPU_IIC管脚初始化配置
    
31. 入口参数：无
    
32. 返回参数：无
    9 u( f: ~) E0 Y( i" Z  w
33. 修改作者：Aaron
    
34. **********************************************************************/
    ) F2 H1 }; ~2 d$ I) ]' P2 q
35. void MPU_IIC_Init(void)
    
36. {         
    - W  g( k$ U9 F
37.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    1 B' P1 L2 e9 b) u( ^8 ^
38.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);     // 使能外设IO PORTB时钟   
    2 \6 F: m! K1 B& o
39.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;   // 端口配置，管脚10和管脚11
    " t0 r% X2 [( @1 W, {% U& f# {
40.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         // 推挽输出
    
41.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        // IO口速度为50MHz
    0 `! H6 Z( n+ b+ b/ n5 T
42.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);            
    
43.   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11);             // PB10(SCL),PB11（SDA） 输出高
    4 P/ V9 z( b" h
44. }
    
45. /*********************************************************************
    
46. 函数名称：MPU_IIC_Start()
    , K$ h& l2 J6 ~3 H) u( s
47. 函数功能：MPU_IIC起始信号
    + J# {! T) t3 l& \
48. 入口参数：无
    
49. 返回参数：无
    : b5 E$ F# n6 t/ e
50. 修改作者：Aaron
    ' W; O- _' r2 r  e
51. **********************************************************************/
    9 B2 D/ H* \5 s6 J
52. void MPU_IIC_Start(void)
    
53. {
    
54. MPU_SDA_OUT();      // SDA线输出模式
    
55. MPU_IIC_SDA=1;      // SDA输出高
    . o$ ?. f$ j4 Y3 ]- t+ H) |: z
56. MPU_IIC_SCL=1;      // SCL输出高，此时为空闲状态
    
57. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us
    
58. MPU_IIC_SDA=0;      // 在SCL输出高的状态下，SDA由高至低跳变，IIC开始
    : E; A+ ]0 ?9 M7 U
59. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us
    * @3 u1 A9 T: E5 I3 z& h5 X
60. MPU_IIC_SCL=0;      // 钳住I2C总线，准备发送或接收数据
    ) Y- k: c" ?0 a. {! A1 N
61. }  
    9 e. \/ n/ n' {  e/ \0 B
62. /*********************************************************************
    * O4 W  Z5 G) H9 x  E3 ], t
63. 函数名称：MPU_IIC_Stop()
    0 ^  R. B1 K" }
64. 函数功能：MPU_IIC停止信号
    + h) C( t6 c' W3 U9 h6 e; L( |
65. 入口参数：无
    , U; @8 S+ j/ q  o
66. 返回参数：无
    ; s3 o5 ?+ o3 d1 c4 Q
67. 修改作者：Aaron
    5 i% \" K4 d$ ]) ]
68. **********************************************************************/
    
69. void MPU_IIC_Stop(void)
    ) V, ~' t) E/ S3 y- P" K" q
70. {
    3 d9 R4 @$ e" e" p8 P
71. MPU_SDA_OUT();      // SDA线输出模式
    
72. MPU_IIC_SCL=0;      // SCL输出低
    
73. MPU_IIC_SDA=0;      // SDA输出低
    
74. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us
    
75. MPU_IIC_SCL=1;      // 先SCL输出高，在SCL输出高的状态下，SDA一直是低电平
    
76. MPU_IIC_SDA=1;      // SDA输出高，发送I2C总线结束信号
    1 d# g! y; Y0 S+ a; @
77. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us        
    
78. }
    1 k$ W( m1 D9 |6 ^
79. /*********************************************************************
    
80. 函数名称：u8 MPU_IIC_Wait_Ack()
    
81. 函数功能：等待应答信号到来
    
82. 入口参数：无
    
83. 返回参数：u8，1，接收应答失败，0，接收应答成功
    
84. 修改作者：Aaron
    3 n  |0 P% t( @( H
85. **********************************************************************/
    $ V6 r1 N+ P  w- @! C# J
86. u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void)
    
87. {
    
88. u8 ucErrTime=0;
    
89. MPU_SDA_IN();         // SDA设置为输入  
    
90. MPU_IIC_SDA=1;        // SDA设高电平
    2 G: O3 S# V* o3 E
91. MPU_IIC_Delay();      // 延迟 2 us
    ) v" Z  g0 Z" c" Y7 Z4 w
92. MPU_IIC_SCL=1;        // SCL设高电平
    9 L7 _; \2 y9 X6 y& ^8 u
93. MPU_IIC_Delay();      // 延迟 2 us
    
94. while(MPU_READ_SDA)   // 读取PB11的值，一直读PB11=1，高电平，则不断循环，直到溢出
    
95. {
    
96.   ucErrTime++;
    , _5 X, Z' H$ y8 @/ v
97.   if(ucErrTime>250)
    
98.   {
    3 t% B0 I% \5 }$ U! [* [! X6 T
99.    MPU_IIC_Stop();
    , w3 e7 `( z4 ?6 o9 S
100.    return 1;
     , y1 r6 n  W( T* ]
101.   }
     1 S! x; }. [4 b+ D/ Y
102. }
     
103. MPU_IIC_SCL=0;        // SCL设低电平     
     
104. return 0;  
     
105. }
     + t2 w5 A' `2 l0 ]
106. /*********************************************************************
     7 R4 k( o, o/ x1 j+ b* s9 D/ s
107. 函数名称：MPU_IIC_Ack()
     
108. 函数功能：产生ACK应答
     + h# m' {) S! L2 G
109. 入口参数：无
     
110. 返回参数：无
     
111. 修改作者：Aaron
     & X! ]: K: a. o: a0 G* k& o
112. **********************************************************************/
     1 M: }4 ~5 |; V+ `' |
113. void MPU_IIC_Ack(void)
     
114. {
     
115. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平
     0 M9 {6 y# e9 E5 b/ y% s* y
116. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     / `6 t( e5 W  A' ~  ?
117. MPU_IIC_SDA=0;       // SDA设低电平
     % K6 i9 c5 Q9 T- _) g
118. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     
119. MPU_IIC_SCL=1;       // SCL设高电平
     4 B  ?: Z& O1 K, [# P* }1 u
120. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     / a: `2 `0 N) g
121. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设第电平，在SCL高电平期间，SDA为低电平，则说明有效应答
     
122. }
     6 V1 O; a) v) V( D& {1 O
123. /*********************************************************************
     
124. 函数名称：MPU_IIC_NAck()
     & O  X, m% h- n% u% G9 g  M
125. 函数功能：不产生ACK应答
     6 `. P# e8 v- r5 Y* Y6 @/ _
126. 入口参数：无
     & h8 t$ {4 g% g, E' S
127. 返回参数：无
     / x; n& t$ ]/ K9 C0 }' @0 `. q
128. 修改作者：Aaron
     
129. **********************************************************************/
     ) j$ [, Q0 S! N7 F: h! R& p
130. void MPU_IIC_NAck(void)
     0 |4 x0 ?. o! a( R1 j
131. {
     7 v( [) @6 w/ c, B5 j  u
132. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平
     
133. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     . X" U8 I0 z; K1 d
134. MPU_IIC_SDA=1;       // SDA设高电平
     
135. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     3 y7 ]- C6 Y0 @* H( @  P
136. MPU_IIC_SCL=1;       // SCL设高电平
     % D  w$ J$ G9 r. v' @7 K1 p9 z
137. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     ) Z8 ~: G3 Z2 b+ }' N9 p
138. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平，在SCL高电平期间，SDA为高电平，则说明无效应答
     6 h% h5 W- f& d; y, J" F. r
139. }
     / b& x' E8 Y% i
140. /*********************************************************************
     3 w7 M8 Z8 t4 m7 V
141. 函数名称：MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd)
     
142. 函数功能：IIC发送一个字节
     . x) i8 y9 p- p/ g( x
143. 入口参数：u8 txd
     
144. 返回参数：无
     
145. 修改作者：Aaron
     
146. **********************************************************************/
     9 U' D7 j( a9 Y3 ^& u) [1 A
147. void MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd)
     & [6 J% T% ]' G" z- ]
148. {                        
     . W" Z( s% K2 e; g
149. u8 t;   
     
150. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     
151. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平，此时可改变SDA，以实现数据的有效传输
     , j- j( x. ?, u& J
152. for(t=0;t<8;t++)     // 发送一个字节，即8个bit
     1 A/ T& Z1 D( V2 N& q
153. {              
     1 Y* w  G! A4 e/ w
154.   MPU_IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;  // 获取u8 txd的最高位（0或1），并右移7位，将最高位值给MPU_IIC_SDA
     
155.   txd<<=1;   
     
156.   MPU_IIC_SCL=1;              // SCL设高电平
     6 c' U: d8 s- z1 l! V
157.   MPU_IIC_Delay();            // 延时 2 us
     0 O( H2 o2 o0 ^; U4 u6 d
158.   MPU_IIC_SCL=0;              // SCL设低电平，传输SDA完成
     
159.   MPU_IIC_Delay();            // 延时 2us
     2 e) s4 {9 l; n' i; |8 c7 G' s
160. }  
     
161. }
     
162. /*********************************************************************
     * W1 I5 F3 U1 e# x; u
163. 函数名称：u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
     
164. 函数功能：IIC读取一个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK
     
165. 入口参数：ack
     
166. 返回参数：u8，
     2 B" D! }5 @7 I' j+ m) Z
167. 修改作者：Aaron
     
168. **********************************************************************/
     . g! B0 v6 G$ B1 p. k
169. u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
     3 K- D2 y' V9 Y' R) b+ v( s* I, u
170. {
     * ~( @$ K* o# K7 h
171. unsigned char i,receive=0;
     
172. MPU_SDA_IN();                 // SDA设置为输入模式
     6 `$ {% C7 E- i  ]) E' O/ h5 m: D
173. for(i=0;i<8;i++ )             // 读取一个字节，即8个bit
     
174. {
     0 o* x+ |5 Q' @; g. E! _( c! E
175.   MPU_IIC_SCL=0;               // SCL设为低电平
     0 R2 ?- G6 R& f- e2 @5 T
176.   MPU_IIC_Delay();             // 延时 2us
     , R. s% A1 z3 I
177.   MPU_IIC_SCL=1;               // SCL设为高电平
     # r6 |  P* M7 H9 G& l+ v
178.   receive<<=1;
     - s& N" D* a" y6 |
179.   if(MPU_READ_SDA)             // 如果读取的SDA为1，则receive最低值+1，若读取的SDA为0，则receive最低值不变，即0
       Y8 t: }' \( I$ I# K0 {
180.    receive++;   
     
181.   MPU_IIC_Delay();             // 延时 2us
     
182. }      
     
183. if (!ack)
     2 ?' k+ N+ C( h* V
184.   MPU_IIC_NAck();              // 发送nACK
     / E' m! E; j6 ~4 V
185. else
     & I2 _; ]9 ^8 S/ f1 J
186.   MPU_IIC_Ack();               // 发送ACK   
     4 L, H9 Z7 [6 o6 N2 \" O' \6 o  W) p
187. return receive;
     
188. }
     
189. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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; z  g! J7 G" _10.3 mp6050.h头文件函数
代码中标记“初学”的说明是前面寄存器介绍时讲到的。

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpu6050.h
   4 ]1 ]+ P! @  s
4. * @修改作者： Aaron
   
5. * @库版本号： V3.5.0
   : c- L/ M  c0 S  C' l
6. * @工程版本： V1.0.0
   2 f/ K# J2 o6 b* Q2 Q! k' k0 q
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   
8. * @摘要简述： mpu6050头文件
   
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    ! l: i1 z" W# O, `# r
11. * @更新日志：
    - v# i3 y5 a5 k3 ]
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. #ifndef __MPU6050_H
    6 b- |4 T- ^  S
15. #define __MPU6050_H
    
16. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    2 ^: K: l" [  u- T/ r" q
17. #include "mpuiic.h"   
    , z- D* H3 P! `5 u; |3 N  P4 v$ G+ E0 m
18. /* 位操作控制PA15,对应MPU6050 AD0的高低电平 ----------------------------------*/
    ( [& e' U2 P/ e  T4 T  y" f
19. #define MPU_AD0_CTRL   PAout(15) // 控制AD0电平,从而控制MPU-6050地址
    4 x2 |3 A# w8 K# q1 l# T7 L
20. /* MPU6050 寄存器ID定义 ------------------------------------------------------*/
    
21. // #define MPU_ACCEL_OFFS_REG 0X06 // accel_offs寄存器,可读取版本号,寄存器手册未提到
    1 n9 c. V# A, L! K
22. // #define MPU_PROD_ID_REG    0X0C // prod id寄存器,在寄存器手册未提到
    
23. #define MPU_SELF_TESTX_REG    0X0D // 自检寄存器X ACC和G
    " ~7 b7 Y, g, ?, X
24. #define MPU_SELF_TESTY_REG    0X0E // 自检寄存器Y ACC和G
    3 a% c9 q6 }0 H, X% b# N7 g, `/ [
25. #define MPU_SELF_TESTZ_REG    0X0F // 自检寄存器Z ACC和G
    $ M1 l% }# _: P; v: O( ~6 n0 X- g  j
26. #define MPU_SELF_TESTA_REG    0X10 // 自检寄存器X,Y,Z only ACC
    
27. #define MPU_SAMPLE_RATE_REG   0X19 // 陀螺仪采样频率分频器    **初学**
    1 v* v9 p( L2 J6 _' }- B
28. #define MPU_CFG_REG           0X1A // 配置寄存器              **初学**
    
29. #define MPU_GYRO_CFG_REG      0X1B // 陀螺仪配置寄存器        **初学**
    3 O# F2 C" N- S  p. V6 }
30. #define MPU_ACCEL_CFG_REG     0X1C // 加速度计配置寄存器      **初学**
    
31. #define MPU_MOTION_DET_REG    0X1F // 运动检测阀值设置寄存器
    6 l- [/ L) H5 j% z+ `" o- q* ~
32. #define MPU_FIFO_EN_REG       0X23 // FIFO使能寄存器          **初学**
    
33. #define MPU_I2CMST_CTRL_REG   0X24 // IIC主机控制寄存器
    * n7 b! L& ]. o  z: z! @- w
34. #define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG  0X25 // IIC从机0器件地址寄存器
    
35. #define MPU_I2CSLV0_REG       0X26 // IIC从机0数据地址寄存器
    0 Y3 l2 b6 A0 k8 v7 n
36. #define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG  0X27 // IIC从机0控制寄存器
    $ i2 b& @2 u, Z, w* U
37. #define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG  0X28 // IIC从机1器件地址寄存器
    
38. #define MPU_I2CSLV1_REG       0X29 // IIC从机1数据地址寄存器
    * M, m3 d% ^+ D
39. #define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG  0X2A // IIC从机1控制寄存器
    / E. ^& s# l% f: Z  b
40. #define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG  0X2B // IIC从机2器件地址寄存器
    / O& D3 Z9 s* W* U- T8 T1 g
41. #define MPU_I2CSLV2_REG       0X2C // IIC从机2数据地址寄存器
    ) M( ?7 y2 }) Y
42. #define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG  0X2D // IIC从机2控制寄存器
    , z, `/ M# d+ B6 F9 N: \7 L  H
43. #define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG  0X2E // IIC从机3器件地址寄存器
    
44. #define MPU_I2CSLV3_REG       0X2F // IIC从机3数据地址寄存器
    
45. #define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG  0X30 // IIC从机3控制寄存器
    % K3 |0 L* O5 s* s! R8 q& `
46. #define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG  0X31 // IIC从机4器件地址寄存器
    $ `# Z2 k4 I5 Q! ~! U% _
47. #define MPU_I2CSLV4_REG       0X32 // IIC从机4数据地址寄存器
    
48. #define MPU_I2CSLV4_DO_REG    0X33 // IIC从机4写数据寄存器
    
49. #define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG  0X34 // IIC从机4控制寄存器
    - o: M; I1 p% K% [
50. #define MPU_I2CSLV4_DI_REG    0X35 // IIC从机4读数据寄存器
    
51. #define MPU_I2CMST_STA_REG    0X36 // IIC主机状态寄存器
    
52. #define MPU_INTBP_CFG_REG     0X37 // 中断/旁路设置寄存器
    
53. #define MPU_INT_EN_REG        0X38 // 中断使能寄存器
    + t+ y( |! r$ J% x6 r
54. #define MPU_INT_STA_REG       0X3A // 中断状态寄存器
    + }6 i4 `" R2 r$ f" V" \
55. #define MPU_ACCEL_XOUTH_REG   0X3B // 加速度值,X轴高8位寄存器  **初学**
    
56. #define MPU_ACCEL_XOUTL_REG   0X3C // 加速度值,X轴低8位寄存器  **初学**
    
57. #define MPU_ACCEL_YOUTH_REG   0X3D // 加速度值,Y轴高8位寄存器  **初学**
    
58. #define MPU_ACCEL_YOUTL_REG   0X3E // 加速度值,Y轴低8位寄存器  **初学**
    8 [" ]; w7 e! P3 ~8 S& |7 x1 J
59. #define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG   0X3F // 加速度值,Z轴高8位寄存器  **初学**
    
60. #define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG   0X40 // 加速度值,Z轴低8位寄存器  **初学**
    
61. #define MPU_TEMP_OUTH_REG     0X41 // 温度值高八位寄存器    **初学**
    / I0 V- Z! R' e0 T
62. #define MPU_TEMP_OUTL_REG     0X42 // 温度值低八位寄存器    **初学**
    
63. #define MPU_GYRO_XOUTH_REG    0X43 // 陀螺仪值,X轴高8位寄存器 **初学**
    3 v% |2 L. u( d9 G+ n, h( J
64. #define MPU_GYRO_XOUTL_REG    0X44 // 陀螺仪值,X轴低8位寄存器 **初学**
    
65. #define MPU_GYRO_YOUTH_REG    0X45 // 陀螺仪值,Y轴高8位寄存器 **初学**
    
66. #define MPU_GYRO_YOUTL_REG    0X46 // 陀螺仪值,Y轴低8位寄存器 **初学**
    + e( ?1 U# M$ j" u( z
67. #define MPU_GYRO_ZOUTH_REG    0X47 // 陀螺仪值,Z轴高8位寄存器 **初学**
    6 c+ w5 R5 V8 Z
68. #define MPU_GYRO_ZOUTL_REG    0X48 // 陀螺仪值,Z轴低8位寄存器 **初学**
    ! [7 Z' M% [' H+ V% h! I! w
69. #define MPU_I2CSLV0_DO_REG    0X63 // IIC从机0数据寄存器
    9 u% u9 a: f; r+ H; l" U
70. #define MPU_I2CSLV1_DO_REG    0X64 // IIC从机1数据寄存器
    
71. #define MPU_I2CSLV2_DO_REG    0X65 // IIC从机2数据寄存器
    - w& m$ m8 j8 }
72. #define MPU_I2CSLV3_DO_REG    0X66 // IIC从机3数据寄存器
    4 z% O4 D: P9 O$ F: R, E
73. #define MPU_I2CMST_DELAY_REG  0X67 // IIC主机延时管理寄存器
    
74. #define MPU_SIGPATH_RST_REG   0X68 // 信号通道复位寄存器
    ) f' @2 }& L& y# B# Q. S# H
75. #define MPU_MDETECT_CTRL_REG  0X69 // 运动检测控制寄存器
    
76. #define MPU_USER_CTRL_REG     0X6A // 用户控制寄存器
    & `0 p% a' Z# @1 C
77. #define MPU_PWR_MGMT1_REG     0X6B // 电源管理寄存器1      **初学**
    
78. #define MPU_PWR_MGMT2_REG     0X6C // 电源管理寄存器2      **初学**
    0 C; |8 c1 s: p4 R8 W+ Z
79. #define MPU_FIFO_CNTH_REG     0X72 // FIFO计数寄存器高八位
    
80. #define MPU_FIFO_CNTL_REG     0X73 // FIFO计数寄存器低八位
    : j% A" m9 n9 @
81. #define MPU_FIFO_RW_REG       0X74 // FIFO读写寄存器
    
82. #define MPU_DEVICE_ID_REG     0X75 // 器件ID寄存器
    
83. // 备注：如果AD0脚(9脚)接地,0,IIC地址为0X68(不包含最低位)；
    
84. // 如果接V3.3,则IIC地址为0X69(不包含最低位)，
    ) }: F: @* \6 G) N) |
85. // 本开发板由PA15管脚控制，另PA15为低电平
    
86. #define MPU_ADDR       0X68
    
87. /* 函数申明 -----------------------------------------------------*/
    
88. u8 MPU_Init(void);                                 // 初始化MPU6050
    7 \, M/ b- X3 Y. f( S
89. u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);   // IIC连续写
    0 \  o2 r& i% G* K/ q/ Q
90. u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);    // IIC连续读
    
91. u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data);                 // IIC写一个字节
    : T0 S! F2 a) [. N( q& C
92. u8 MPU_Read_Byte(u8 reg);                          // IIC读一个字节
    
93. u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr);
    
94. u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr);
    
95. u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf);
    
96. u8 MPU_Set_Rate(u16 rate);
    
97. u8 MPU_Set_Fifo(u8 sens);
    ) G; A* c% N9 j" ^9 o5 m/ t9 @
98. short MPU_Get_Temperature(void);
    # }  R3 d7 G" O+ X
99. u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
    
100. u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);
     
101. #endif /* __MPU6050_H */
     + b% b1 }! T  x3 _2 n& a
102. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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( b" [* g7 s  Z$ b10.4 mpu6050.c源文件函数

  r7 d+ `% x4 |/ u1 Y

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   3 R5 @/ n6 C) m
3. * @文件名称： mpu6050.c
   2 N$ R- v9 n2 b' j
4. * @修改作者： Aaron
   2 c5 ^  j4 J' b* E! L
5. * @库版本号： V3.5.0
   % j) D3 _9 w2 w6 S# i' J3 e
6. * @工程版本： V1.0.0
   " y+ X) R# s! F+ I8 v, j# L
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   0 }3 ]5 g* J3 L
8. * @摘要简述： mpu6050源文件
   
9. ******************************************************************************/
   / k& V: _. g6 X% F
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    " }' ^" R, ?4 d5 c+ I5 s: X8 U8 B5 G
11. * @更新日志：
    % P7 Z9 C/ U% W
12. * @无
    ( [- T8 \  X* B( ?9 {
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    + O/ J  ^/ r1 U% D8 L" p$ _
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "mpu6050.h"
    
16. #include "delay.h"
    
17. /*********************************************************************
    
18. 函数名称：u8 MPU_Init()
    
19. 函数功能：初始化MPU6050
    
20. 入口参数：无
    # W3 A; B: o% H' d0 o, G2 Z0 b, c
21. 返回参数：0，成功，1失败
    3 z$ X) V" B1 [1 t
22. 修改作者：Aaron
    
23. **********************************************************************/
    * q: E( Z# H9 k7 e
24. u8 MPU_Init(void)
    , O4 h! @( I( ^" Y. a, C$ ^& G
25. {
    
26. u8 res;
    
27. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    : K: x& d$ @+ Q, H% @" s8 r; ?1 u
28. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);      // 使能AFIO时钟
    % k: G* \& p) j9 H" W/ y
29. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);     // 使能外设IO PORTA时钟  
    
30. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;               // 管脚15
    
31. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         // 推挽输出
    
32. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        // IO口速度为50MHz
    8 B. `; `: U1 w) ]1 N7 s  ?7 }
33. GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);                   // 根据设定参数初始化PA15,对应MPU-6050芯片的AD0地址管脚
    
34. GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);  // 禁止JTAG,从而PA15可以做普通IO使用,否则PA15不能做普通IO!!!
    
35. MPU_AD0_CTRL=0;                                          // 控制MPU6050的AD0脚为低电平,则从机地址为:0X68
    
36. MPU_IIC_Init();                                          // 初始化IIC总线
    , q$ q, I8 V% {1 x: u2 h; D
37. MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);                  // 对电源管理寄存器1输入0x80，复位MPU6050
    
38. delay_ms(100);
    
39. MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);                  // 对电源管理寄存器1输入0x00，主要令[6]位设0，正常工作模式，即唤醒MPU6050
    
40. MPU_Set_Gyro_Fsr(3);                                     // 设置陀螺仪传感器满量程范围,±2000dps
    8 T8 Q2 \/ d  `8 s1 [
41. MPU_Set_Accel_Fsr(0);                                    // 设置加速度传感器满量程范围,±2g
    
42. MPU_Set_Rate(50);                                        // 设置采样率50Hz
    
43. MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);                     // 对中断使能寄存器输入0x00,关闭所有中断
    
44. MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);                  // 对用户控制寄存器输入0x00,I2C主模式关闭
    
45. MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);                    // 对FIFO使能寄存器输入0x00,关闭FIFO
    
46. MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);                  // 中断/旁路设置寄存器输入0x80,INT引脚低电平有效
    
47. res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);                    // 读取器件ID寄存器值，传至res里
    
48. if(res==MPU_ADDR)                                        // 如果res=0x68，则器件ID正确
    ' }" F3 i4 p! Q6 _. E, v& n
49. {
    
50.   MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);                 // 对电源管理寄存器1输入0x01，设置CLKSEL,001，PLL X轴为参考
    
51.   MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);                 // 对电源管理寄存器2输入0x00，加速度与陀螺仪都工作（都不待机）
    1 H" h6 z, z' s
52.   MPU_Set_Rate(50);                                       // 设置采样率为50Hz
    0 y8 x1 ~! N- t- _
53.   }
    2 Q9 r$ W; m7 U* M
54. else
    
55.   return 1;
    ) U0 |4 Y2 |+ S
56. return 0;
    & [8 W6 g1 a5 i. x( @
57. }
    ! t8 S$ S' z! D( V
58. /*********************************************************************
    ' a( L2 I0 y3 `! |* Z
59. 函数名称：u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
    + R' u( r) r) Y7 {& p
60. 函数功能：设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
    
61. 入口参数：u8 fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
    3 m/ ]& x( h: l  f( Z% @
62. 返回参数：0，成功，1失败
    
63. 修改作者：Aaron
    
64. **********************************************************************/
    6 _, z3 j3 S7 m( E
65. u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
    
66. {
    4 e! a6 }3 c: f2 I: T
67. return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);  // 设置陀螺仪满量程范围为±2000dps  
    
68. }
    2 A8 y4 n. K! {
69. /*********************************************************************
    
70. 函数名称：u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
    " P9 S' i2 E* ?' ~% `- u4 d$ t
71. 函数功能：设置MPU6050加速度传感器满量程范围
    
72. 入口参数：fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
    
73. 返回参数：0，成功，1失败
    + O4 A8 h4 q* w% ~0 c
74. 修改作者：Aaron
    ) g" L! Q7 p0 ^. v% d+ ~
75. **********************************************************************/
    
76. u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
    & z7 L& T, T% R3 X/ _+ ?
77. {
    5 G3 k; D$ R" F
78. return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3); // 设置加速度传感器满量程范围为±2g  
    
79. }
    $ D+ A) r' [3 q" S' t8 h
80. /*********************************************************************
    
81. 函数名称：u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
    9 ]) R4 [: Q( v/ q5 c% y
82. 函数功能：设置MPU6050的数字低通滤波器
    
83. 入口参数：lpf:数字低通滤波频率(Hz)
    " k- G, K2 G3 A0 X$ H% b) _: X0 {
84. 返回参数：0，成功，1失败
    & d8 G7 m9 l' v
85. 修改作者：Aaron
    0 i6 @, X3 A. ?# O
86. **********************************************************************/
    % e. ?% }0 j9 @& E2 J; d8 @/ V" e+ }
87. u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
    
88. {
    
89. u8 data=0;
    
90. if(lpf>=188)                                // 如果lpf≥188Hz，则data=1
    5 b2 r, u! \: |" X" B+ S
91.   data=1;
    
92. else if(lpf>=98)
    
93.   data=2;
    2 p! h" K, }/ _! b# {! n
94. else if(lpf>=42)
    
95.   data=3;
    # W4 g# b2 Q2 h  }3 y6 k$ n% F
96. else if(lpf>=20)
    3 \0 Y6 }, [; ]
97.   data=4;
    
98. else if(lpf>=10)
    
99.   data=5;
    
100. else
     - B& L0 `" t3 r1 m! t8 m' h' b
101.   data=6;
     + C0 T- w" x! F+ K! \
102. return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);    // 设置数字低通滤波器  
     
103. }
     2 P, |3 t6 @+ b+ v' P3 R) @
104. 
     
105. /*********************************************************************
     
106. 函数名称：u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
     
107. 函数功能：设置MPU6050的陀螺仪采样率(只在陀螺仪输出频率Fs=1KHz时成立)
     
108. 入口参数：rate:4~1000(Hz)，陀螺仪采样频率
     
109. 返回参数：0，成功，1失败
     " _2 a$ R1 L4 `' |5 I
110. 修改作者：Aaron
     : S( Y' C& L6 c8 w
111. **********************************************************************/
     5 Q# g" j; k! F$ Q4 v( I
112. u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
       e+ Z: V- {* v1 n
113. {
     & Z. Q' o5 O' D+ Y' P) C
114. u8 data;
     ; ?0 Z" I0 s1 [% h
115. if(rate>1000)
     7 D% Y: |, o/ x- V' r
116.   rate=1000;
     
117. if(rate<4)
     
118.   rate=4;
     / f# q: C! D; F% t+ z
119. data=1000/rate-1;
     
120. data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);
     : M: q. h' Q" Y0 v
121.   return MPU_Set_LPF(rate/2);                // 自动设置LPF为采样率的一半
     
122. }
     
123. /*********************************************************************
     
124. 函数名称：short MPU_Get_Temperature()
     # i- R! u* Q" R+ |2 g0 h; o
125. 函数功能：得到温度值
     
126. 入口参数：rate:4~1000(Hz)，陀螺仪采样频率
     ; D# g" N1 ~( u
127. 返回参数：温度值(扩大了100倍)
     ) f* E$ E5 n+ p- z
128. 修改作者：Aaron
       o9 u6 m5 F7 }( g7 w# `
129. **********************************************************************/
     
130. short MPU_Get_Temperature(void)
     
131. {
     
132. u8 buf[2];
     . Z8 }$ J$ j" ]9 p6 b8 ]
133. short raw;
     7 S/ _, S; ^- a
134. float temp;
     
135. MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf); // addr:器件地址；reg:寄存器地址；len:写入长度；buf:数据区
     $ c% x. b# G$ @4 s( \8 f
136. raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     
137. temp=36.53+((double)raw)/340;  
     ' }! t2 @" T2 L0 K1 u! t, M6 k
138. return
     
139.   temp*100;;
     
140. }
     ' L, k; r/ {6 w& Z  `
141. /*********************************************************************
     1 w  n5 Y% `( m
142. 函数名称：u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
     , J" |- h7 p' B* }$ u0 v6 u
143. 函数功能：得到陀螺仪值(原始值)
     # c7 n. M6 t* L0 e- x5 S1 @' i
144. 入口参数：gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
     $ d& h, H$ O5 j# k0 z$ W- y- h
145. 返回参数：u8 0成功，1失败
     ! j( R  ?" D5 @4 k1 i/ O
146. 修改作者：Aaron
     & ?+ t+ n, `( ?4 X! c5 ]& J
147. **********************************************************************/
     7 N; H! W! b3 A: I$ A
148. u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
     
149. {
     2 q  H! h3 m3 g# O2 q* Q
150. u8 buf[6],res;  
     & `8 X  Z2 l: U4 z
151. res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
     0 |7 m$ A/ ?* u) Q
152. if(res==0)
     
153. {
     1 x8 D) J- p  R( r& }! M- X, @9 b. ~
154.   *gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     
155.   *gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
     
156.   *gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
     1 w2 O6 E. z( n: k' G: m
157. }  
     + t+ e9 ~& S+ t3 N& G# a
158. return res;;
     % ?; e) O4 v2 M5 E) k5 g7 ]8 |
159. }
     0 l5 m  i9 M* {- \3 s7 f
160. /*********************************************************************
     
161. 函数名称：u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
     5 i" i2 M1 }. M$ @% j5 X# D
162. 函数功能：得到加速度值(原始值)
     ) t8 L8 n; \" ]; N& V
163. 入口参数：gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
     / A: K8 D8 b6 p/ V( G
164. 返回参数：u8 0成功，1失败
     
165. 修改作者：Aaron
       ^9 Y: x, w, w& F6 P
166. **********************************************************************/
     
167. u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
     2 G5 o; v3 h6 n% w/ G% P5 T
168. {
     
169. u8 buf[6],res;  
     8 Y( P  A  h" M9 {$ ?5 |" g6 ^+ b
170. res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
     
171. if(res==0)
     5 i/ ]8 `* o. g3 M  X
172. {
     2 {7 D- ]2 ?4 Q3 Q2 H9 e# T3 Q
173.   *ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     / O3 k( U: j" N; J! U6 u
174.   *ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
     + Y/ U' ?% N0 ^
175.   *az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
     
176. }  
     , N$ @8 }. X% a
177. return res;;
     
178. }
     
179. /*********************************************************************
     , J# |' B. q& Q& j+ z
180. 函数名称：u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     4 \. R4 z( _' \3 ~
181. 函数功能：向MPU6050连续写入数据
     5 ~! ?; t+ X3 T+ U# {" h
182. 入口参数：addr:器件地址；reg:寄存器地址；len:写入长度；buf:数据区
     ) Z3 G& @9 b  l" K  ^, A8 g
183. 返回参数：u8 0成功，1失败
     : r( i: X* h! H8 e% p6 W$ ^; g+ [
184. 修改作者：Aaron
     6 o. `0 [  u3 @6 ^' P) s' z0 g1 O
185. **********************************************************************/
     
186. u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     ; Q% L1 e+ E: }  n/ s2 Q5 M
187. {
     9 Y" {) q2 n" s$ H+ |' B
188. u8 i;
     & `3 D: ]/ f  y( {
189. MPU_IIC_Start();
     3 u9 S; w5 ]* g
190. MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);   // 发送器件地址+写命令
     & c3 D6 L3 y! N, w  s
191. if(MPU_IIC_Wait_Ack())               // 等待应答
     : V8 u& m5 ]4 ^8 d* Y" o/ i
192. {
     
193.   MPU_IIC_Stop();   
     % m9 y6 X  x, \8 C+ \
194.   return 1;  
     - D  z/ Q7 a4 ^7 h7 X, \$ C
195. }
     
196. MPU_IIC_Send_Byte(reg);              // 写寄存器地址
     , e4 g; S0 O3 n5 x% C2 ^* P
197. MPU_IIC_Wait_Ack();              // 等待应答
     " }' J/ ?2 [+ S% T0 }/ i# f
198. for(i=0;i<len;i++)
     
199. {
     
200.   MPU_IIC_Send_Byte(buf);      // 发送数据
     # T) a5 m' t6 \% I# B
201.   if(MPU_IIC_Wait_Ack())          // 等待应答
     
202.   {
     5 D2 S3 w- f  Z5 x9 E1 z7 R
203.    MPU_IIC_Stop();  
     
204.    return 1;   
       K  i4 [9 h2 t/ N' j0 {0 P9 s! W, ^
205.   }  
     1 i3 a+ N  |, Q+ j/ @) a
206. }   
     
207. MPU_IIC_Stop();  
     : B. \: }& H1 n" A( i
208. return 0;
     + f. q& R. K; a  A# V! T
209. }
     9 E+ v1 ~4 Y  W7 y0 s, ]
210. /*********************************************************************
     
211. 函数名称：u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     
212. 函数功能：从MPU6050连续读数据
     
213. 入口参数：addr:器件地址；reg:要读取的寄存器地址；len:要读取的长度；buf:读取到的数据存储区
     . {) A/ y% U( X) j5 o
214. 返回参数：u8 0正常，1错误
     
215. 修改作者：Aaron
     
216. **********************************************************************/
     + `% q7 B, F: T0 @# V8 C
217. u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
       p! G$ s! X, X. H: X8 T
218. {
     
219. MPU_IIC_Start();
     
220. MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);    // 发送器件地址+写命令
     
221. if(MPU_IIC_Wait_Ack())             // 等待应答
     - G$ A; l, p9 S$ ^1 p
222. {
     , \. r) a  o7 `* q4 V6 j
223.   MPU_IIC_Stop();   
     1 b1 C; e/ m/ T1 s
224.   return 1;  
     / A  L3 I: a( e3 Q! ?6 b+ V) a
225. }
     
226. MPU_IIC_Send_Byte(reg);            // 写寄存器地址
     
227. MPU_IIC_Wait_Ack();                // 等待应答
     
228. MPU_IIC_Start();
     % \9 ~' D' A) J: Q: h
229. MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);    // 发送器件地址+读命令
     2 V* I4 R) [! d; f* ?
230. MPU_IIC_Wait_Ack();                // 等待应答
     1 N, T: P7 m+ N
231. while(len)
     
232. {
     
233.   if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0); // 读数据,发送nACK
     ' ]! V! w$ ]+ W4 c6 [4 r
234.   else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1);      // 读数据,发送ACK  
     / w$ Z" G5 s$ C5 ^3 ~
235.   len--;
     . |; b0 W  j1 |6 ?9 B& a' j; O
236.   buf++;
     ! r' P2 T& `* B! r5 b! z
237. }   
     
238.     MPU_IIC_Stop();  // 产生一个停止条件
     
239. return 0;
     
240. }
     
241. /*********************************************************************
     
242. 函数名称：u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)
     9 z/ ]4 `( ]. t; g* i% n9 B+ x
243. 函数功能：向MPU6050写一个字节
     
244. 入口参数：reg:寄存器地址；data:数据
     
245. 返回参数：0，正常；1，失败
     
246. 修改作者：Aaron
     
247. **********************************************************************/
     
248. u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)      
     
249. {
     
250. MPU_IIC_Start();
     
251. MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);  // 发送器件地址+写命令
     ' R- r7 i6 N( g( c8 J8 W/ W6 V
252. if(MPU_IIC_Wait_Ack())                     // 等待应答，0接收应答成功，1接收应答失败
     $ W, l) E, D, s7 R5 B4 [% s0 z5 R
253. {
     
254.   MPU_IIC_Stop();                             // MPU_IIC停止信号
     
255.   return 1;  
     + h+ _  _3 L" H& ?2 ~
256. }
     2 R2 I$ p! J/ e! ]+ p
257. MPU_IIC_Send_Byte(reg);              // 写寄存器地址
     
258. MPU_IIC_Wait_Ack();                  // 等待应答
     
259. MPU_IIC_Send_Byte(data);             // 发送数据
     
260. if(MPU_IIC_Wait_Ack())               // 等待应答
     
261. {
     
262.   MPU_IIC_Stop();  
     $ d$ {, z# H) q4 b) z9 X# h
263.   return 1;   
     
264. }   
     5 E6 A7 E5 b' c! x0 J& w  O
265.     MPU_IIC_Stop();  
     0 d$ z5 ]1 K) q( L5 }
266. return 0;
     9 ^5 Q/ |& L# z+ d4 Y% I0 }
267. }
     8 N2 ]( Q% J* x9 m; Q% E
268. /*********************************************************************
     * K1 e( U7 h, N8 A
269. 函数名称：u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
     
270. 函数功能：从MPU6050读一个字节
     $ _) a; Q7 u6 e  t& J7 |
271. 入口参数：reg:寄存器地址
     * g8 ?, e/ g6 C* H& W. s$ g; K
272. 返回参数：u8 读到的数据
     / t$ h# Z6 C. {. G' H4 P7 ^
273. 修改作者：Aaron
     * Q4 f5 x( h" Y' _% P$ d, ]# m
274. **********************************************************************/
     
275. u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
     
276. {
     ' ?' `& E5 x4 o2 D$ B3 L
277. u8 res;
     
278. MPU_IIC_Start();
     
279. // 开始标志（S）发出后，主设备会传送一个 7 位的 Slave 地址，并且后面跟着一个第 8 位，称为 Read/Write 位。 0写，1读。
     
280. MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);   // 发送器件地址+写命令
     - c' ?! v1 a; E- x6 z
281. MPU_IIC_Wait_Ack();                           // 等待应答
     1 S+ s% g. O- l1 {2 T+ W# x6 }
282. MPU_IIC_Send_Byte(reg);                         // 写入要读取字节的寄存器首地址
     7 _0 w. F5 i- O, y4 k) Q" P2 S
283. MPU_IIC_Wait_Ack();                          // 等待应答
     5 N  ~  e/ ~* X% y7 w
284. MPU_IIC_Start();
     
285. MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);   // 发送器件地址+读命令
     
286. MPU_IIC_Wait_Ack();                           // 等待应答
     ; H9 P: [8 @2 n0 ]# B  l
287. res=MPU_IIC_Read_Byte(0);                        // 读取一个字节的数据,发送nACK
     , n8 _. C# G3 m. u3 H4 g* u
288. MPU_IIC_Stop();                                    // 产生一个停止条件
     
289. return res;  
     6 A9 N/ B8 d" U. b6 n
290. }
     " O. z" T/ p" M
291. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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# t" B; N8 ?: n' t2 d" b10.5 main.c主函数

5 P0 R! U/ p6 }- d$ a3 G- U6 S

1. /**
   1 X1 m& _3 u3 u+ ?+ h- I
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   8 B  q* F- l8 H7 _$ J
3. * @文件名称： main.c
   ; K2 p6 J2 n* p" C. g0 O
4. * @修改作者： Aaron
   1 w; J9 Y6 O4 G% b* S9 p8 J' ?5 E
5. * @库版本号： V3.5.0
   
6. * @工程版本： V1.0.0
   % u8 T" J0 w% C6 p1 z
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   2 E7 i: |7 O1 p% Z9 E8 ~
8. * @摘要简述： 主函数，增加了在LCD显示6轴的原始数据
   
9. ******************************************************************************/
   . f) L7 y, W/ L8 t) S9 H) W& ]
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    ! z' P& m6 g: }  \
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "led.h"
    . F$ Q2 B! a( b2 d' o
16. #include "delay.h"
    
17. #include "key.h"
    
18. #include "sys.h"
    
19. #include "lcd.h"
    
20. #include "serial_communication.h"
    2 ^5 L6 N9 w3 Y, V
21. #include "mpu6050.h"
    
22. #include "inv_mpu.h"
    2 c; l5 B' X) q+ P* @7 o& L$ z; u
23. #include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h"
    - \( G) E6 g5 L/ X2 p1 H
24. /*********************************************************************
    ( c5 `, @5 f0 X, u1 U
25. 函数名称：usart1_send_char(u8 c)
    4 J# R* o! H, r0 g' @
26. 函数功能：串口1发送1个字符
    
27. 入口参数：c:要发送的字符
    ) ~  c) E( }! x
28. 返回参数：0，成功，1失败
    2 {' g3 t9 v! \9 D' S: ~% ]
29. 修改作者：Aaron
    - k0 q1 s; K! Q6 ?3 Q! W
30. **********************************************************************/
    ! V5 `8 A5 Q+ g/ z9 l
31. void usart1_send_char(u8 c)
    
32. {           
    
33.         while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET); // 循环发送,直到发送完毕   
    
34.         USART_SendData(USART1,c);  
    
35. }
    - w7 E6 L: N+ U0 K! V" ?( z) B( Z
36. /*********************************************************************
    : b# ?+ G( l5 l5 k) |
37. 函数名称：usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
    ( n9 V/ W8 G: x3 f2 [; x2 ^
38. 函数功能：传送数据给匿名四轴上位机软件
    0 q+ c2 k$ T; q4 M9 U7 j9 s5 s
39. 入口参数：fun:功能字.0XA0~0XAF；data:数据缓存区,最多28字节；len:data区有效数据个数
    . ^( j, S( F* m6 r3 _, j1 |0 H
40. 返回参数：无
    
41. 修改作者：Aaron
    
42. **********************************************************************/
    
43. void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
    
44. {
    " ~: g" a% R. e4 `
45.         u8 send_buf[32];
    
46.         u8 i;
    * h! [  @+ s% w" L
47.         if(len>28)return;                // 最多28字节数据
    ) |% T# w' O* x  t, K( U- J, ]
48.         send_buf[len+3]=0;                // 校验数置零
    / k7 j) }# K7 f0 x
49.         send_buf[0]=0X88;                // 帧头
    
50.         send_buf[1]=fun;                // 功能字
    
51.         send_buf[2]=len;                // 数据长度
    
52.         for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data;                                                // 复制数据
    
53.         for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf;                                // 计算校验和        
    : J; u9 K  y, U
54.         for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf);                                // 发送数据到串口1
    : P8 E2 n/ P6 A# I' h
55. }
    7 Z2 Y4 p$ ]3 D& b
56. /*********************************************************************
    3 u% S4 c7 W9 o$ \4 A) w- q
57. 函数名称：mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
    
58. 函数功能：发送加速度传感器数据和陀螺仪数据
    / S! }/ R- r* k
59. 入口参数：aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值；gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值
    0 ]6 t( }+ q: y# _
60. 返回参数：无
    1 a4 X. |' ]2 a( X4 a
61. 修改作者：Aaron
    
62. **********************************************************************/
    
63. void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
    2 H, r& l2 @, K4 |
64. {
    * h  z8 f" ]6 U& ?" ]* D" E
65.         u8 tbuf[12];
    
66.         tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
    - f8 X3 b, @" \2 Z) V" L
67.         tbuf[1]=aacx&0XFF;
    1 U# n# E  s* @
68.         tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    6 J" }$ x9 D; O2 b* h
69.         tbuf[3]=aacy&0XFF;
    
70.         tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    
71.         tbuf[5]=aacz&0XFF;
    
72.         tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
    
73.         tbuf[7]=gyrox&0XFF;
    
74.         tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
    
75.         tbuf[9]=gyroy&0XFF;
    
76.         tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
      P7 T/ ^: m8 B! m
77.         tbuf[11]=gyroz&0XFF;
    
78.         usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);                // 自定义帧,0XA1
    2 I& Q+ N. u% Y$ y
79. }        
    
80. /*********************************************************************
    
81. 函数名称：mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
    
82. 函数功能：通过串口1上报结算后的姿态数据给电脑
    
83. 入口参数：aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值；gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值；
    # a% a% M, T# m+ q
84.                                         roll:横滚角.单位0.01度。 -18000 -> 18000 对应 -180.00  ->  180.00度；
    
85.                                         pitch:俯仰角.单位 0.01度。-9000 - 9000 对应 -90.00 -> 90.00 度
    , G0 ^" a  w. `- J6 O; N# G
86.                                         yaw:航向角.单位为0.1度 0 -> 3600  对应 0 -> 360.0度
    
87. 返回参数：无
    
88. 修改作者：Aaron
    6 K0 T& ]+ M' y/ T8 G$ d! g! a
89. **********************************************************************/
    * T6 _2 e* k- O
90. void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw)
    
91. {
    
92.         u8 tbuf[28];
    
93.         u8 i;
    
94.         for(i=0;i<28;i++)tbuf=0;                                        // 清0
    
95.         tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
    
96.         tbuf[1]=aacx&0XFF;
    
97.         tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    % `/ C  x! a# o& ^* N
98.         tbuf[3]=aacy&0XFF;
    
99.         tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    
100.         tbuf[5]=aacz&0XFF;
     
101.         tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
     ; G2 G( g( i) z" P, U9 ]* n. ^  T
102.         tbuf[7]=gyrox&0XFF;
     
103.         tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
     , g- F$ T% n8 |. {4 t- }0 J
104.         tbuf[9]=gyroy&0XFF;
     & C1 F  j& A# X! p* h% F2 B! _( u
105.         tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
     ; S1 G, @/ ^( z* Z
106.         tbuf[11]=gyroz&0XFF;        
     0 F% H; L! ]' P. L! Y
107.         tbuf[18]=(roll>>8)&0XFF;
     
108.         tbuf[19]=roll&0XFF;
     8 ?# \" v; `7 d, z6 c7 H8 }
109.         tbuf[20]=(pitch>>8)&0XFF;
     
110.         tbuf[21]=pitch&0XFF;
     
111.         tbuf[22]=(yaw>>8)&0XFF;
     
112.         tbuf[23]=yaw&0XFF;
     * w* I4 Y7 J2 ^7 \" u; P8 S  T
113.         usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28); // 飞控显示帧,0XAF
     % v, g7 J+ T7 C" ^! p9 n
114. }  
     ' {/ Y0 A: B% U! Z
115. /*********************************************************************
     / g" D) ]+ K' w- K& z
116. 函数名称：int main()
     2 Y8 J, e: [( m. _$ B! |# Q1 w
117. 函数功能：主函数,增加了在LCD屏上显示6轴原始数据的功能
     
118. 入口参数：无
     
119. 返回参数：无
     0 n" c0 z8 z& c9 }: h
120. 修改作者：Aaron
     
121. **********************************************************************/
     
122. int main(void)
     
123. {         
     
124.         u8 t=0,report=1;                                                // 默认开启上报，发给匿名四轴上位机软件
     
125.         u8 key;
     
126.         float pitch,roll,yaw;                                         // 欧拉角
     6 b4 t8 ~: [* W; C
127.         short aacx,aacy,aacz;                                        // 加速度传感器原始数据
     + N9 A$ m) [+ W- b* S( [! w5 g
128.         short gyrox,gyroy,gyroz;                                // 陀螺仪原始数据
     
129.         short temp;                                                                // 温度         
     
130.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);                         // 设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级
     
131.         My_USART1_Init();                                                                                  // 串口初始化为500000
     ' ]' W. w; c$ B1 ?4 v6 J# c
132.         delay_init();                                                                                         // 延时初始化
     
133.         LED_Init();                                                                                                   // 初始化与LED连接的硬件接口
     3 R! [6 z0 s0 G: t& x
134.         KEY_Init();                                                                                                 // 初始化按键
     
135.         LCD_Init();                                                                                                    // 初始化LCD  
     
136.         MPU_Init();                                                                                                 // 初始化MPU6050
     9 e9 V4 T5 j5 y/ [
137.          POINT_COLOR=RED;                                                                                 // 设置字体为红色         
     / Y6 a& u8 f7 V* e2 j( A
138.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"MPU6050 TEST");        
     % V  \5 |  ?/ _6 }( X% p5 w8 K
139.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"2020/11/30");
     " w, s- U5 a0 e* }, k
140.         while(mpu_dmp_init())
     
141.          {
     % G# |( P- y' ?( r! X' R
142.                 LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"MPU6050 Error");
     
143.                 delay_ms(200);
     
144.                 LCD_Fill(30,110,239,130+16,WHITE);
     
145.                  delay_ms(200);
     ( ^3 f& c3 E, f6 C% K4 b( p9 \
146.         }  
     * K$ p, j+ O5 W6 {' S2 Q
147.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"MPU6050 OK");
     
148.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY0:UPLOAD ON/OFF");
     
149.         POINT_COLOR=BLUE;                                                                                                                                 // 设置字体为蓝色
     4 M! m/ I0 B! ~( l, g- z
150.          LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");         
     ! [' s4 U& U0 O. r4 d; t
151.          LCD_ShowString(30,200,200,16,16," Temp:    . C");        
     
152.          LCD_ShowString(30,220,200,16,16,"Pitch:    . C");        
     8 v6 {, g; R* _* z, \- A3 G
153.          LCD_ShowString(30,240,200,16,16," Roll:    . C");         
     * \- P! E  q  K' f  t9 i+ H
154.          LCD_ShowString(30,260,200,16,16," Yaw :    . C");         
     % S6 X% U4 E5 x2 ^- P! E
155.          while(1)
     
156.         {
     
157.                 key=KEY_Scan(0);
     
158.                 if(key==KEY0_PRES)
     
159.                 {
     / U6 _8 W1 \! \7 E( a& R* E4 c; _2 G" u
160.                         report=!report;
     " t' m7 g* n6 y7 ^! t
161.                         if(report)
     7 @$ N" O3 d, P3 N6 \
162.                                 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");
     . I; g" X9 `# E! C) @+ J
163.                         else
     * W+ \8 H7 i2 c
164.                                 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD OFF");
     
165.                 }
     2 P' Z' Q5 r5 l/ s. q
166.                 if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
     5 N1 D" k# z1 d0 G' V& {5 N
167.                 {
     2 ~& U7 e  x& y: l
168.                         temp=MPU_Get_Temperature();                                                                        // 得到温度值                 
     
169.                         MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz);                                        // 得到加速度传感器数据
     
170.                         MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz);                                        // 得到陀螺仪数据
     
171.                         if(report)
     
172.                                 mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);        // 用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
     
173.                         if(report)
     # w" n- Z5 \4 s4 |& d' i
174.                                 usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
     2 T( z* X3 ]4 z$ A
175.                         LCD_ShowString(30,300,200,16,16," aacx:    ");                                                                  
     
176.                         if(aacx<0)
     ; Q2 M, n& w; |& m2 q
177.                         {
     
178.                                 LCD_ShowChar(30+48,300,'-',16,0);                         // 显示负号
     
179.                                 aacx=-aacx;                                                                        // 转为正数
     
180.                         }
     # \; w+ t' m6 ~- |
181.                         else
     
182.                                 LCD_ShowChar(30+48,300,' ',16,0);                        // 去掉负号
     
183.                         LCD_ShowNum(30+48+8,300,aacx,10,16);                        // 显示aacx                           
     
184.                         LCD_ShowString(30,320,200,16,16," aacy:    ");        
     
185.                         if(aacy<0)
     8 N" E7 {: X! v( O
186.                         {
     
187.                                 LCD_ShowChar(30+48,320,'-',16,0);                          // 显示负号
     
188.                                 aacy=-aacy;                                                                        // 转为正数
     8 Z( r( _- O* ~. C
189.                         }
     ) U8 x, s* F) m9 g
190.                         else
     
191.                                 LCD_ShowChar(30+48,320,' ',16,0);                        // 去掉负号
     
192.                         LCD_ShowNum(30+48+8,320,aacy,10,16);                        // 显示aacy            
     4 n; ~! f3 ^% d, b" Q5 Q
193.                         LCD_ShowString(30,340,200,16,16," aacz:    ");         
     ' y9 ~% b0 N% v; @0 L( M4 ~
194.                         if(aacz<0)
     ) Z. f6 B6 x$ V; Z. P: `
195.                         {
     6 i, c* ~. f1 k$ p) @
196.                                 LCD_ShowChar(30+48,340,'-',16,0);                          // 显示负号
     0 I! ?  q) r( ~7 ]0 K$ r* v
197.                                 aacz=-aacz;                                                                        // 转为正数
     
198.                         }
     
199.                         else
     : V( D$ f2 o) Z. w; Y8 e
200.                                 LCD_ShowChar(30+48,340,' ',16,0);                        // 去掉负号
     ; t/ s3 ?" X* G% R
201.                         LCD_ShowNum(30+48+8,340,aacz,10,16);                        // 显示aacz           
     
202.                         LCD_ShowString(30,360,200,16,16,"gyrox:    ");        
     / w9 V6 q' o3 t; {/ F9 t+ p7 I& P
203.                         if(gyrox<0)
     
204.                         {
     9 C  o5 X$ E1 o" E2 r+ g9 K
205.                                 LCD_ShowChar(30+48,360,'-',16,0);                          // 显示负号
     
206.                                 gyrox=-gyrox;                                                                // 转为正数
     
207.                         }
     . M3 U" c) l& m, E5 S. r# n
208.                         else
     ( N) y- W  V% n0 d
209.                                 LCD_ShowChar(30+48,360,' ',16,0);                        // 去掉负号
     : l4 I) o/ a# w3 Y) D' C
210.                         LCD_ShowNum(30+48+8,360,gyrox,10,16);                        // 显示gyrox   
     / j6 u- t% G5 ^5 d
211.                         LCD_ShowString(30,380,200,16,16,"gyroy:    ");        
     
212.                         if(gyroy<0)
     7 D  E) T1 f% x2 T
213.                         {
     
214.                                 LCD_ShowChar(30+48,380,'-',16,0);                          // 显示负号
     
215.                                 gyroy=-gyroy;                                                                // 转为正数
     
216.                         }
     
217.                         else
     : G+ e/ r8 `2 p1 }! c
218.                                 LCD_ShowChar(30+48,380,' ',16,0);                        // 去掉负号
     * Y8 }+ t7 ~- \+ z3 d9 k" \$ m
219.                         LCD_ShowNum(30+48+8,380,gyroy,10,16);                        // 显示gyroy                  
     
220.                         LCD_ShowString(30,400,200,16,16,"gyroz:    ");
     0 A; Y$ i" Y+ t, _1 z0 C
221.                         if(gyroz<0)
     
222.                         {
     , Y4 E' B2 Z0 Y: Q2 v% j9 s$ j
223.                                 LCD_ShowChar(30+48,400,'-',16,0);                          // 显示负号
     
224.                                 gyroz=-gyroz;                                                                // 转为正数
     
225.                         }
     / ~- \- B" t" u. s7 s
226.                         else
     
227.                                 LCD_ShowChar(30+48,400,' ',16,0);                        // 去掉负号
     4 i3 i, w) u1 M% @: R+ d) N
228.                         LCD_ShowNum(30+48+8,400,gyroz,10,16);                        // 显示gyroz                           
     
229.                         if((t%10)==0)
     3 @, ]8 C8 k; \+ \, Z$ J
230.                         {
     
231.                                 if(temp<0)
     
232.                                 {
     
233.                                         LCD_ShowChar(30+48,200,'-',16,0);                // 显示负号
     
234.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     
235.                                 }
     & T& H% @' I7 K* [% R
236.                                 else
     ; `! V3 r( e0 f
237.                                         LCD_ShowChar(30+48,200,' ',16,0);                // 去掉负号
     ; J" P1 y- i+ C1 N3 ^$ f& L+ L
238.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,200,temp/100,3,16);                // 显示整数部分            
     0 Q; z% b) K3 x$ ?) _4 }& j
239.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,200,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     . G5 M) {" s, o
240.                                 temp=pitch*10;
     8 h! [9 D4 q! U9 D) |
241.                                 if(temp<0)
     
242.                                 {
     
243.                                         LCD_ShowChar(30+48,220,'-',16,0);                // 显示负号
     
244.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
       }/ j2 [: z* J8 ~, s
245.                                 }
     
246.                                 else
     . K7 p5 M; F! w: o: r6 D, m
247.                                         LCD_ShowChar(30+48,220,' ',16,0);                // 去掉负号
     . n( Y  |7 Q3 d5 }* F: K
248.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,220,temp/10,3,16);                // 显示整数部分            
     1 N5 ?$ U: a5 B7 E9 f- b2 U2 Y
249.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,220,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     2 E  ~0 n& ?% k( _$ p# Y
250.                                 temp=roll*10;
     : x% N) c  {6 ^7 b* N
251.                                 if(temp<0)
     
252.                                 {
     
253.                                         LCD_ShowChar(30+48,240,'-',16,0);                // 显示负号
     
254.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     
255.                                 }
     5 R" _" |9 L4 \: ^# x
256.                                 else
     8 I) j+ l, V* d+ r
257.                                         LCD_ShowChar(30+48,240,' ',16,0);                // 去掉负号
     
258.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,240,temp/10,3,16);                // 显示整数部分            
     9 i' w9 s. O4 P& U" j
259.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,240,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     $ ?; V. l4 W  x$ m$ Q2 U
260.                                 temp=yaw*10;
     / @7 L6 I* i$ ?' s: K) j& L
261.                                 printf("temp=%d\r\n",temp);
     
262.                                 if(temp<0)
     - f; W% X2 Q; v9 R" v
263.                                 {
     
264.                                         LCD_ShowChar(30+48,260,'-',16,0);                // 显示负号
     
265.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     # V% F& m4 P, f9 R! P" [' v$ y
266.                                 }
     ! }9 [/ I2 R# u/ M/ Y8 I, _: W
267.                                 else
     6 `8 X* T' a1 K+ f7 D# O! _
268.                                         LCD_ShowChar(30+48,260,' ',16,0);                // 去掉负号
     
269.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,260,temp/10,3,16);                // 显示整数部分            
     
270.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,260,temp%10,1,16);                // 显示小数部分  
     
271.                                 t=0;
     4 K( n( n! `! N. |  [$ u& Q, s( Z. E
272.                                 DS0=!DS0;                                                                        // LED闪烁
     ; C, o7 y; E- r/ Y3 h
273.                         }
     
274.                 }
     
275.                 t++;
     7 [- v* Q8 m, c7 r4 a. l: W
276.         }         
     + b; u' h" T% N8 @/ u# {9 f
277. }
     2 q$ e6 S( a& P7 }% s7 a
278. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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6 B( y5 S1 Z7 j$ y10.6 移植文件
文件中代码太多，这里主要关注：
4 }6 c( ^% q" v# z- O1）inv_mpu.c源文件中定义了四个函数：

1. #define i2c_write   MPU_Write_Len  // 对应mpu6050.c源文件里的MPU_Write_Len
   
2. #define i2c_read    MPU_Read_Len   // 对应mpu6050.c源文件里的MPU_Read_Len
   
3. #define delay_ms    delay_ms       // 对应delay.c源文件里的delay_ms
   
4. #define get_ms      mget_ms        // 这是一个空函数

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2）inv_mpu.c源文件中u8 mpu_dmp_init()初始化函数：

1. u8 mpu_dmp_init(void)
   . s, K1 @- t  x! [
2. {
   
3. u8 res=0;
   
4. MPU_IIC_Init();   // 初始化IIC总线
   ( W# b6 O7 I6 L+ m' f7 i
5. if(mpu_init()==0) // 初始化MPU6050
   
6. {  
   
7.   res=mpu_set_sensors(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);     // 设置所需要的传感器
   
8.   if(res)return 1;
   
9.   res=mpu_configure_fifo(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);  // 设置FIFO
   
10.   if(res)return 2;
    ! I6 F4 U0 _$ F0 D9 n
11.   res=mpu_set_sample_rate(DEFAULT_MPU_HZ);             // 设置采样率
    
12.   if(res)return 3;
    
13.   res=dmp_load_motion_driver_firmware();               // 加载dmp固件
    
14.   if(res)return 4;
    
15.   res=dmp_set_orientation(inv_orientation_matrix_to_scalar(gyro_orientation)); // 设置陀螺仪方向
    
16.   if(res)return 5;
    
17.   res=dmp_enable_feature(DMP_FEATURE_6X_LP_QUAT|DMP_FEATURE_TAP|               // 设置dmp功能
    ! |5 \+ H' c% [: X- k0 e2 x# r
18.       DMP_FEATURE_ANDROID_ORIENT|DMP_FEATURE_SEND_RAW_ACCEL|DMP_FEATURE_SEND_CAL_GYRO|
    5 J, W* p# w: }/ d. Q
19.       DMP_FEATURE_GYRO_CAL);
    + v$ l3 D  f: l9 ~- _/ a7 {& g3 H
20.   if(res)return 6;
    $ }4 V7 m: P3 {* {" Z  G# `
21.   res=dmp_set_fifo_rate(DEFAULT_MPU_HZ);  // 设置DMP输出速率(最大不超过200Hz)
    / L5 A6 S+ [( c
22.   if(res)return 7;   
    
23.   res=run_self_test();                    // 自检
    
24.   if(res)return 8;   
    
25.   res=mpu_set_dmp_state(1);               // 使能DMP
    
26.   if(res)return 9;     
    # X4 Q. M1 R6 Z: H
27. }else return 10;
    0 m! @6 F4 p3 L+ @
28. return 0;
    - W; z$ p# r, O6 ]& m
29. }

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! ~4 @* n. A+ J/ o+ o/ ~3）inv_mpu.c源文件中u8 mpu_dmp_get_data(float *pitch,float *roll,float *yaw)获取欧拉角的函数：

1. u8 mpu_dmp_get_data(float *pitch,float *roll,float *yaw)
   
2. {
   
3. float q0=1.0f,q1=0.0f,q2=0.0f,q3=0.0f;
   
4. unsigned long sensor_timestamp;
   * v1 z3 z: R) {. n+ o4 H6 h; \; t% S- _
5. short gyro[3], accel[3], sensors;
   4 k0 h5 r- {0 i$ n- J
6. unsigned char more;
   8 U* z- c3 j, K5 j) T0 M0 I$ a
7. long quat[4];
   
8. if(dmp_read_fifo(gyro, accel, quat, &sensor_timestamp, &sensors,&more))
     g7 V3 j1 l) \0 D9 H8 i* I
9.    return 1;  
   
10. ors&INV_WXYZ_QUAT)
    ; z5 s, h6 ^( [5 I8 ]+ A8 h$ U# W& [
11. {
    
12.   q0 = quat[0] / q30;    // q30格式转换为浮点数
    . t" n. [3 c% F+ M6 S
13.   q1 = quat[1] / q30;
    ( H! I, Y: L3 R2 U: f' g9 Z
14.   q2 = quat[2] / q30;
    
15.   q3 = quat[3] / q30;
    
16.   // 计算得到俯仰角/横滚角/航向角
    ) t7 ^) |- X' T& x/ N0 A  Q1 q
17.   *pitch = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; // pitch
    : ~7 c8 c1 i  ~2 G( N
18.   *roll  = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; // roll
    & W, o1 ^& R- ^* Y  B
19.   *yaw   = atan2(2*(q1*q2 + q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3; //yaw
    5 G! `+ N( G2 D% r+ o% ]
20. }
    
21. else
    
22.    return 2;
    7 _+ D* ^0 L$ s3 W9 L% P
23. return 0;
    
24. }

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! g8 f! ^1 r' t6 H5 E# }十一、实验结果
该程序可用匿名四轴上位机软件实时查看6轴的原始数据和姿态数据，即欧拉角：航向角（yaw）、横滚角（roll）和俯仰角（pitch）。（这里就不放截图了）。
( {5 z0 d6 y1 Q% z! e另外在LCD屏上，也可实时查看6轴的原始数据和姿态数据，如下图：
8 t* h& M0 v' u& w6 a, N
# T) {7 N4 x  v8 X9 g8 H
; f9 }  l0 D- V% X8 S————————————————
版权声明：天亮继续睡
" I9 ^6 `# R5 H9 y2 V% n
' c" u- \- [; ?2 ~) ?, W. T( x
' z2 U/ E0 l. X% \5 Q  S# w# Z