主要内容：
& i5 M5 K- U7 K: J" ^1）MPU6050简介；
2）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）。

* X2 p- k6 G3 o) k2 A: f" _一、什么是MPU6050?
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。

3 x6 N) h$ T3 T9 l  c% _% v1 M1 t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；
( s8 O1 {8 e! k8 _# }9 J2）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)；
, p0 ]; n4 n" h3）集成可程序控制，范围为±2g、±4g、±8g和±16g的3轴加速度传感器；
) V- K0 g& h/ u3 W) ^; q. N, F4）自带数字温度传感器；
0 n+ i2 x5 R) N% q; n% _$ @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 P3 \+ ?. J! m1 ^8 x% `" l6）自带1024字节FIFO，有助于降低系统功耗；
7）高达400Khz的IIC通信接口；
# B7 I# K3 L8 k6 h8）超小封装尺寸：4x4x0.9mm（QFN）。
% p% W! {* o1 O- D: a+ p  e% W6 N1 L
- O/ y& W# D3 G( h9 p- f三、MPU6050框图

5 g) u, F. i3 Y6 h% {AD0=0对应器件物理地址=0X68
AD0=1对应器件物理地址=0X69

9 T. ]2 V; h- e$ p四、MPU6050初始化
1）初始化IIC接口；
6 i7 s% j# b7 m! m0 i; g! m7 I2）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 ；
4）设置其他参数：
# o# d+ \: V& b/ S" N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；
1 q7 ]: G/ b* ]+ W* |设置FIFO，由FIFO使能寄存器(0X23)控制；
& ?' z/ c4 t& x) n设置陀螺仪采样率 ，由采样率分频寄存器(0X19)控制；
设置数字低通滤波器，由配置寄存器(0X1A)控制；
: E1 N  J: Y9 r8 ~& ]% j2 g5）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；
6）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。
) ^6 h+ U4 @, T/ A! X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！！

5 Y' v2 _! N4 i8 Y五、主要的寄存器介绍
5.1）电源管理寄存器1（0X6B）



DEVICE_RESE=1，复位MPU6050，复位完成后，自动清零；
# g6 B; M3 @( \; B3 L' ?/ kSLEEP=1，进入睡眠模式；SLEEP=0，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；
; B  ]9 S& E4 W% CCLKSEL[2:0]，用于选择系统时钟源，如下表所示：


6 k! ~# v, J7 v! _
, l' K2 f$ s% O" N; S5.2）陀螺仪配置寄存器（0X1B）
5 X$ C$ A) G" F2 N8 `( `0 w) G
6 ~$ r, t7 d+ s0 H2 o0 F. N  h5 h
2 n* R6 n% c, k) G+ M$ c& E
% T5 ~( e' E- E. }( Q& O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；
2 m# k7 H" w& v+ u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）
# r- r' P" s0 U+ d
# r& d  H+ h6 B1 C

# @7 E$ B' B2 S8 ?/ L, b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：
& Z/ c( _! D! b. G- F$ U0，±2g；1，±4g；2，±8g；3，±16g；
7 H3 m0 o5 V! c! H) M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。

; ^+ F) |% M4 R5.4）FIFO使能寄存器（0X23）
% I% ^0 h$ ~8 P5 |* `1 p! G

% ~& x0 ~/ n, u& H+ K/ v; s
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。
, @1 u" \  l3 k' \0 `
: A" u1 j4 d5 O( |8 b# g0 O5.5）陀螺仪采样率分频寄存器（0X19）



9 h* O& l4 S8 E0 a) O6 k$ f6 H1 g3 D2 e该寄存器用于设置MPU6050的陀螺仪采样频率，计算公式为：
( V7 C: I  N* B7 x5 \采样频率 = 陀螺仪输出频率 / (1+SMPLRT_DIV)
9 a% I' g0 p0 ^# K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。

5.6）配置寄存器（0X1A）
; Y+ t$ D1 p  A* x% G: ]5 J1 O
6 Y2 I. ^5 _" N  G' Y

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：

' O; f+ C+ }8 w. r5 V
3 \; x3 g7 ^; I' D& h1 G
备注：带宽=1/2采样率

5.7）电源管理寄存器2（0X6C）

* F8 A$ n4 t) {+ u5 G  A
, _7 r* {% T* [% a- p" K
  U7 v1 x9 `0 f; F: b# s% l# @该寄存器的LP_WAKE_CTRL用于控制低功耗时的唤醒频率；
8 [! e, h' z& T" l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。
1 W" c! Z; H2 c0 B, |. s5 t
, R# c& A/ l% U7 e2 u, H0 X* ^5.8）加速度传感器数据输出寄存器（0X3B~0X40）


- M( O" Z* _; h) }! G$ |
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。

5.9）陀螺仪数据输出寄存器（0X43~0X48）
& F0 A/ w8 v% e% l, z


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。

, \8 A; X+ b5 A% j6 |! }# q3 t5.10）温度传感器数据输出寄存器（0X41~0X42）


4 R# B  h/ ]8 R4 w& V' n: C( U
, d6 J; ?( p  ^0 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：
0 P- ~' u, P( v' a$ h: ZTemperature = 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。

, c0 m/ G. a7 \& s& V$ t  P0 E六、DMP使用介绍
  s* b* y* o  X. @7 B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）。
9 p; V$ S( U! C& T  i, F) r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。
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。

移植细节：
* T7 @: t! t# E4 n4 L. U: Z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。
4 R6 t. A/ Z5 p; H8 E" N移植后的驱动代码如下图：

7 t4 s4 z! B# g
; T: e6 e7 W8 A$ @$ j( {
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：

1. q0=quat[0] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   
2. q1=quat[1] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   : @! k! y1 M, A: i' W; k$ K$ {5 j
3. q2=quat[2] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   
4. q3=quat[3] / q30;   // q30格式转换为浮点数
   
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
   
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 +
   
8. q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3;          // 航向角

复制代码

! \# b, C5 q+ }5 l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。

$ @2 P5 b4 l* b- A& z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：
9 Z& U* l' e, Q& {

$ N$ N! l0 F7 W- I
开发板通过ATK-MODULE接口外接MPU6050模块，硬件连接原理图如下：
. {9 V3 Y0 n0 G& i. i( `( Z


% O+ q' g: f: L  e  j$ u' [. N  C6 ?八、重点关注的相关代码
- w+ K  X- n6 d/ \' \% n" o8.1）MPU-6050驱动代码
1，MPU6050 IIC接口驱动代码
3 K" x- h% C1 T, j* T0 J& b2，MPU_Init函数
$ ]; w2 R* ]" k  N2 Q- k6 s0 Z3，MPU_Get_Gyroscope函数
4，MPU_Get_Accelerometer函数
5，MPU_Get_Temperature函数
1 _# x( D9 }  M0 T' _, P; i8.2）DMP驱动代码
) I1 d" r3 s# |, u, B1，DMP移植相关代码
i2c_write、i2c_read、delay_ms和get_ms.
, M' A* D. S# q3 l, h+ F2， mpu_dmp_init函数
3， mpu_dmp_get_data函数
- L0 I* N. j; W& U, f
( g1 Q) U8 j) n8 g4 Z九、MPU6050读写时序
9.1）单字节写入时序
/ H2 Q* g; X! m! D7 w


7 W; T& ]6 `; x- [9.2）连续写入时序

6 o: E9 G& S2 i) Z2 t2 a/ e

5 `5 l! E' O8 Y' U/ I! r+ l9.3）单字节读出时序

& y4 z( l' m1 u# n( J1 E
) y5 \  o( J3 r) U6 N/ T. d1 h
9.4）连续读出时序

- E8 y9 {7 j- a
/ V- O1 v( e/ i
十、部分实验代码解读
10.1 mpuiic.h头文件函数

1. /**
   7 h- l, t/ ]2 f# A
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpuiic.h
   7 j: p: I( Z% J0 z
4. * @修改作者： Aaron
   7 `" S$ E' W' x. l6 c
5. * @库版本号： V3.5.0
   , l* P+ _/ L) f
6. * @工程版本： V1.0.0
   9 A1 B" D, m6 M! n( z; A5 ^
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   
8. * @摘要简述： mpuiic头文件,主要跟MPU-6050模块进行IIC通讯时用
   
9. ******************************************************************************/
   5 B1 o( T5 n# Q: q- p* t6 P  T
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    , \* f9 w7 J  w9 ]
11. * @更新日志：
    ) q. |6 @! E( Q; O
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    * V' F/ F. z3 E+ x3 o
14. #ifndef __MPUIIC_H
    
15. #define __MPUIIC_H
    1 ~7 E  b) z* u- n3 C% W
16. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
17. #include "sys.h"
    7 B# H; _4 O: p) d
18. #include "stm32f10x.h"
    6 [$ v6 K! G; w- g# \" {
19. /* 寄存器方法控制GPIO管脚输入输出模式 ----------------------------------------*/
    9 u% f# O5 D: w  c& q
20. #define MPU_SDA_IN()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}   // PB11 上拉输入模式
    
21. #define MPU_SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}   // PB11 通用推挽输出模式，50MHz
    2 P# Z  X- Z9 V6 o/ s
22. /* 位操作方法定义 ------------------------------------------------------------*/
    
23. #define MPU_IIC_SCL    PBout(10)   // PB10对应SCL
    " B5 q, x) D$ H  K+ \2 ?& {- W) s/ R
24. #define MPU_IIC_SDA    PBout(11)   // PB11对应SDA，输出SDA  
    " f# D3 Z& o- |4 ~* Z/ B  S
25. #define MPU_READ_SDA   PBin(11)    // PB11对应SDA，输入SDA
    ; M; ]2 m3 G1 ~
26. /* 定义IIC底层驱动程序 -------------------------------------------------------*/
    
27. void MPU_IIC_Delay(void);                         // MPU IIC延时函数，延时 2 us
    - m/ b6 c7 K. o# Q; d8 x1 z7 s2 T4 v
28. void MPU_IIC_Init(void);                   // 初始化IIC的IO口
    . i6 s# t7 e$ g% G# S0 ~4 R: v
29. void MPU_IIC_Start(void);                  // 发送IIC开始信号
    " R2 K. ?) }& M
30. void MPU_IIC_Stop(void);                              // 发送IIC停止信号
    
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   
    
33. void MPU_IIC_NAck(void);                   // IIC不发送ACK信号
    ( U7 \# t* c& A" \( T! U* O
34. void MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd);            // IIC发送一个字节
    ; d! ?. u( b  @& J$ Y, n* i1 D$ \
35. u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack);   // IIC读取一个字节
    / L0 ~  K- m8 G$ a# K( G$ M/ c
36. #endif /* __MPUIIC_H */
    
37. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

复制代码

10.2 mpuiic.c源文件函数

, x( Q  ^" g% [8 s. w3 W# W

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpuiic.c
   8 g  @! m1 S2 e8 l; v& H
4. * @修改作者： Aaron
   5 ~  j0 s& T/ }
5. * @库版本号： V3.5.0
   - {) r# p% l' Y8 [9 H+ m( X3 i
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   ; k# ]/ }. Y5 R, ?" J( F! C
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
   3 ]9 n$ w) E+ V( v1 C$ U
9. ******************************************************************************/
   ' I- }& @4 C% t. G: y
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    ( R& l& i0 H8 ?) E4 S, R% d! f4 _
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    7 i! m5 h5 `0 D* Q3 @: s; y  D# n
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "mpuiic.h"
    - M% ~& b+ Y1 J, C5 [8 Q/ M( c- z
16. #include "delay.h"
    
17. /*********************************************************************
    
18. 函数名称：MPU_IIC_Delay()
    0 J. \/ h- ~6 W( J' {
19. 函数功能：延时函数，延时2微秒（us）
      I" j9 a+ s5 n' P/ L/ m
20. 入口参数：无
    
21. 返回参数：无
    4 a" y* A1 v8 w4 b
22. 修改开发：Aaron
    
23. **********************************************************************/
    
24. void MPU_IIC_Delay(void)
    
25. {
    
26. delay_us(2);
    
27. }
    ; M3 P) R3 J( E
28. /*********************************************************************
    
29. 函数名称：MPU_IIC_Init()
    
30. 函数功能：MPU_IIC管脚初始化配置
    ; i% Z2 ~% _: g. Q: ?( T. `
31. 入口参数：无
    8 J6 A+ m( t4 a3 {
32. 返回参数：无
    2 q2 o3 @4 W, Q% Y6 H  }. t% {
33. 修改作者：Aaron
    
34. **********************************************************************/
    ; y6 P. Q3 G: o7 B
35. void MPU_IIC_Init(void)
    & z: f) Y, v# K+ I' M$ F# p
36. {         
    7 x& @& r! T0 Y
37.   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
38.   RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);     // 使能外设IO PORTB时钟   
    7 ^7 A$ l' ^  Z/ P
39.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;   // 端口配置，管脚10和管脚11
    9 \7 B) I4 Q- j+ F. a* K, X
40.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         // 推挽输出
    4 k; H0 `6 V4 E) Z- \
41.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        // IO口速度为50MHz
    0 B! i6 k1 M3 p# D  N
42.   GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);            
    
43.   GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11);             // PB10(SCL),PB11（SDA） 输出高
    
44. }
    3 L$ {- }) ]6 Q( C* O- W- w
45. /*********************************************************************
    
46. 函数名称：MPU_IIC_Start()
    
47. 函数功能：MPU_IIC起始信号
    0 u  R& |) i! r5 I- l' V( M
48. 入口参数：无
    ! r# Y5 S* k' J" j7 a: C
49. 返回参数：无
    0 u( Q2 J% l6 y3 p5 R+ s& p$ U7 _2 w
50. 修改作者：Aaron
    3 a) ?* ?/ w& D. Y- Z$ W# q9 L7 Q
51. **********************************************************************/
    
52. void MPU_IIC_Start(void)
    2 K3 ]4 m9 C) X
53. {
    6 w" \9 `/ s. q4 i5 F! t# o, E
54. MPU_SDA_OUT();      // SDA线输出模式
    
55. MPU_IIC_SDA=1;      // SDA输出高
    
56. MPU_IIC_SCL=1;      // SCL输出高，此时为空闲状态
    0 v0 \, v3 h  ~
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
    
59. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us
    ; F* n$ G! v# ]' v
60. MPU_IIC_SCL=0;      // 钳住I2C总线，准备发送或接收数据
    
61. }  
    
62. /*********************************************************************
    7 s0 q1 Y6 P4 T+ |' O0 _0 p9 `1 I& m. D
63. 函数名称：MPU_IIC_Stop()
    
64. 函数功能：MPU_IIC停止信号
    
65. 入口参数：无
    
66. 返回参数：无
    
67. 修改作者：Aaron
    
68. **********************************************************************/
    ' q# W+ ~( M7 ]0 `; A
69. void MPU_IIC_Stop(void)
    + a; P4 A8 K5 [& z. m( s! L$ b
70. {
    
71. MPU_SDA_OUT();      // SDA线输出模式
    
72. MPU_IIC_SCL=0;      // SCL输出低
    % }) k, H/ B2 n
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
    5 j( a/ n; b8 P# Y; J( O! k& M
76. MPU_IIC_SDA=1;      // SDA输出高，发送I2C总线结束信号
    + G" F4 ]; n+ I3 @2 k0 `
77. MPU_IIC_Delay();    // 延迟 2 us        
    / \# S. b0 n$ }* l' b! {, ]
78. }
    . P- {5 W7 ^8 v0 c( R+ R, K2 W
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
    . b: R3 `3 P# F, t, c
85. **********************************************************************/
    
86. u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void)
    
87. {
    7 A! R- l( ?8 y% u! R" M
88. u8 ucErrTime=0;
    ) H! i0 x/ P3 x' H8 i
89. MPU_SDA_IN();         // SDA设置为输入  
    . U2 S5 a& ?3 R# ^) \( a* z- i
90. MPU_IIC_SDA=1;        // SDA设高电平
    
91. MPU_IIC_Delay();      // 延迟 2 us
    
92. MPU_IIC_SCL=1;        // SCL设高电平
    
93. MPU_IIC_Delay();      // 延迟 2 us
    " \: Q/ L; C1 Y' K; m$ }, Q
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
    & y; p9 Y$ S0 ?  p, @
95. {
    ) u9 d' t' V; _4 n8 P9 F) V
96.   ucErrTime++;
    2 X3 u# u  K  v2 b* f
97.   if(ucErrTime>250)
    
98.   {
    
99.    MPU_IIC_Stop();
    
100.    return 1;
     
101.   }
     
102. }
     7 J8 K, y( J0 I2 a+ @+ e/ F
103. MPU_IIC_SCL=0;        // SCL设低电平     
     ' n( ~4 D$ H. ~7 B
104. return 0;  
     4 A7 _# Z! @3 M7 Z+ e) n6 M
105. }
     + @& Z5 p- H5 i# a: i- F; N0 ^& a7 n  F
106. /*********************************************************************
     9 s1 l6 w! M9 G( P% g0 T
107. 函数名称：MPU_IIC_Ack()
     
108. 函数功能：产生ACK应答
     
109. 入口参数：无
     2 Z6 m  x2 O5 C% i
110. 返回参数：无
     
111. 修改作者：Aaron
     
112. **********************************************************************/
     # H+ ?7 p" T6 Q- Z
113. void MPU_IIC_Ack(void)
     ' K1 |& n; |( ^- E6 c. E8 n
114. {
     & Y1 [7 u* W% h6 ^6 W
115. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平
     
116. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     
117. MPU_IIC_SDA=0;       // SDA设低电平
     & _5 t+ O0 d, h3 j7 L  t7 _
118. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     & Y  k4 F& v: ?$ c, K
119. MPU_IIC_SCL=1;       // SCL设高电平
     * y% b1 k8 o# N% A7 q: P9 [' c" m
120. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     
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
     7 z7 ^# E$ R* G
122. }
     
123. /*********************************************************************
     / }8 z  U% f7 t  o! y+ u
124. 函数名称：MPU_IIC_NAck()
     
125. 函数功能：不产生ACK应答
     ( }" w8 M1 p: V2 H2 E( F- H
126. 入口参数：无
     
127. 返回参数：无
     5 {3 ]  j& L9 z
128. 修改作者：Aaron
     ; ~# l8 U5 |" p1 V( s4 `, z  O) S
129. **********************************************************************/
     ) i0 s( @5 `( o2 w+ o- j. B
130. void MPU_IIC_NAck(void)
       K3 A; D# E: |' \) l
131. {
     
132. MPU_IIC_SCL=0;       // SCL设低电平
     6 @' w" Z, W% A) a1 T+ D  u
133. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     
134. MPU_IIC_SDA=1;       // SDA设高电平
     
135. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     
136. MPU_IIC_SCL=1;       // SCL设高电平
     6 D. c+ y, b; E
137. MPU_IIC_Delay();     // 延时 2 us
     
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
     4 U- |  N' N0 f- m
139. }
     6 Q: }7 ^) \6 d1 Q7 V! G
140. /*********************************************************************
     $ K8 m% R3 I/ \! C& c* i6 ^
141. 函数名称：MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd)
     ! r  Z0 u( r' m% i' K
142. 函数功能：IIC发送一个字节
     
143. 入口参数：u8 txd
     
144. 返回参数：无
     - B( h( E. R  C8 M; q" `
145. 修改作者：Aaron
     * ~- w% M  B# M/ X
146. **********************************************************************/
     8 S$ z- h! t. E; c! c
147. void MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd)
     
148. {                        
     
149. u8 t;   
     4 O2 q+ I% B5 s) F: c1 F# c
150. MPU_SDA_OUT();       // SDA输出模式
     9 _3 f( B' v5 L+ R% a  b
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
     
152. for(t=0;t<8;t++)     // 发送一个字节，即8个bit
     7 C' `2 z% e% N9 M" [
153. {              
     - D. {& p+ c# a
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
     * M' E4 }) Z! M  W
155.   txd<<=1;   
     
156.   MPU_IIC_SCL=1;              // SCL设高电平
     
157.   MPU_IIC_Delay();            // 延时 2 us
     
158.   MPU_IIC_SCL=0;              // SCL设低电平，传输SDA完成
     
159.   MPU_IIC_Delay();            // 延时 2us
     & v9 G7 x& e2 R4 z9 h. V
160. }  
     6 Z8 h4 M( f* n$ k8 y
161. }
     ; o. L+ {5 s2 d- |
162. /*********************************************************************
     
163. 函数名称：u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
     % p) a- G! O: [! u! ^
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，
     5 F! V5 X+ l& z) }
167. 修改作者：Aaron
     
168. **********************************************************************/
     
169. u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
     
170. {
     
171. unsigned char i,receive=0;
     6 ?9 Q+ f2 ?5 [
172. MPU_SDA_IN();                 // SDA设置为输入模式
     0 ?8 ~* N; h+ o3 t7 y) |4 o5 r
173. for(i=0;i<8;i++ )             // 读取一个字节，即8个bit
     & L, x8 \7 D% h4 F' v
174. {
     3 A! G0 {1 M9 w6 y
175.   MPU_IIC_SCL=0;               // SCL设为低电平
     
176.   MPU_IIC_Delay();             // 延时 2us
     + b0 \) M( M# l8 }% G5 `2 z
177.   MPU_IIC_SCL=1;               // SCL设为高电平
     3 W$ ?1 i, i1 A+ @" ^2 ?# A7 l
178.   receive<<=1;
     0 u2 t. z/ B) @0 h  H3 K
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
     ' F7 d. Z# G. C/ |4 Z+ Z* a- q) Y
180.    receive++;   
     
181.   MPU_IIC_Delay();             // 延时 2us
     6 ^  J' r2 P, a2 w! k
182. }      
     
183. if (!ack)
     ) ^& z5 V9 i" Y$ b# p
184.   MPU_IIC_NAck();              // 发送nACK
     
185. else
     , j' A& v4 a2 P4 ?8 u& q( `4 [$ `
186.   MPU_IIC_Ack();               // 发送ACK   
     
187. return receive;
     % @+ d" h$ f- g, o' {3 h
188. }
       {* H' I8 q; R7 E1 x. u- S( |* @
189. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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10.3 mp6050.h头文件函数
  D' b1 g" P0 u" ?+ E代码中标记“初学”的说明是前面寄存器介绍时讲到的。
# l+ w% f( ~/ d" L
- N4 n% @- T$ b$ Z

1. /**
   2 y# u' E) H. A. Q
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpu6050.h
   9 r! M, s8 H7 R1 I; _
4. * @修改作者： Aaron
   
5. * @库版本号： V3.5.0
   7 p% ]$ z$ [/ t9 F0 w, i$ v- e( s
6. * @工程版本： V1.0.0
   1 u1 t, {, t( \& {
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   
8. * @摘要简述： mpu6050头文件
   
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    0 @& [7 N, @% E9 m
14. #ifndef __MPU6050_H
    
15. #define __MPU6050_H
    6 D! S3 @% Y& }6 D( }
16. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
17. #include "mpuiic.h"   
    % d6 j: @; V! \- ~, a
18. /* 位操作控制PA15,对应MPU6050 AD0的高低电平 ----------------------------------*/
    
19. #define MPU_AD0_CTRL   PAout(15) // 控制AD0电平,从而控制MPU-6050地址
    
20. /* MPU6050 寄存器ID定义 ------------------------------------------------------*/
    ) j) n9 A( t) O  b* D3 f6 L
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
    : D" O$ _5 y3 j
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
    
24. #define MPU_SELF_TESTY_REG    0X0E // 自检寄存器Y ACC和G
    
25. #define MPU_SELF_TESTZ_REG    0X0F // 自检寄存器Z ACC和G
    6 B' G3 M$ F. K; |* ?$ T1 f7 T' q
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**
    8 h+ q# h8 t6 _4 j. C3 F
28. #define MPU_CFG_REG           0X1A // 配置寄存器              **初学**
      H* u2 r% i0 o) \
29. #define MPU_GYRO_CFG_REG      0X1B // 陀螺仪配置寄存器        **初学**
    % G0 I  |. K0 @# H/ J: V# S
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
    
32. #define MPU_FIFO_EN_REG       0X23 // FIFO使能寄存器          **初学**
    1 K5 G! ^$ [4 E& b7 _
33. #define MPU_I2CMST_CTRL_REG   0X24 // IIC主机控制寄存器
    , p# l2 U' C6 u2 Y
34. #define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG  0X25 // IIC从机0器件地址寄存器
      s0 A% H! A5 L  z
35. #define MPU_I2CSLV0_REG       0X26 // IIC从机0数据地址寄存器
    $ \. U' u* p' y
36. #define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG  0X27 // IIC从机0控制寄存器
    
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
    
39. #define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG  0X2A // IIC从机1控制寄存器
    
40. #define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG  0X2B // IIC从机2器件地址寄存器
    
41. #define MPU_I2CSLV2_REG       0X2C // IIC从机2数据地址寄存器
    ) O# w( x8 [5 C$ a" Y6 Y/ e
42. #define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG  0X2D // IIC从机2控制寄存器
    
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
    
46. #define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG  0X31 // IIC从机4器件地址寄存器
    * r$ r9 r# a+ H5 c
47. #define MPU_I2CSLV4_REG       0X32 // IIC从机4数据地址寄存器
    9 T5 k; k8 A3 _9 N: a- {' [: B
48. #define MPU_I2CSLV4_DO_REG    0X33 // IIC从机4写数据寄存器
    " D5 _3 S7 N9 u# H# L* u7 K% H5 q& v
49. #define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG  0X34 // IIC从机4控制寄存器
    
50. #define MPU_I2CSLV4_DI_REG    0X35 // IIC从机4读数据寄存器
    " n% H; C+ l8 d4 w  f4 a
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
    % n4 N- w% O) A7 t7 d4 L
53. #define MPU_INT_EN_REG        0X38 // 中断使能寄存器
    
54. #define MPU_INT_STA_REG       0X3A // 中断状态寄存器
    
55. #define MPU_ACCEL_XOUTH_REG   0X3B // 加速度值,X轴高8位寄存器  **初学**
    8 F# o/ Q+ j! L( e
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**
    
59. #define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG   0X3F // 加速度值,Z轴高8位寄存器  **初学**
    5 s. H' @' [! w9 ^* {/ e" J1 u
60. #define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG   0X40 // 加速度值,Z轴低8位寄存器  **初学**
    8 D8 k, e) V8 c& }, z' P
61. #define MPU_TEMP_OUTH_REG     0X41 // 温度值高八位寄存器    **初学**
    ' \$ f( ^! Q3 \: o" A
62. #define MPU_TEMP_OUTL_REG     0X42 // 温度值低八位寄存器    **初学**
    0 P' [' e; u7 ^; c
63. #define MPU_GYRO_XOUTH_REG    0X43 // 陀螺仪值,X轴高8位寄存器 **初学**
    0 i. Z: H+ F& Z5 A$ u" c
64. #define MPU_GYRO_XOUTL_REG    0X44 // 陀螺仪值,X轴低8位寄存器 **初学**
    : m& F- S7 S0 W! S6 d$ x, Y7 \
65. #define MPU_GYRO_YOUTH_REG    0X45 // 陀螺仪值,Y轴高8位寄存器 **初学**
      u3 f8 a- ^( U& J: D1 Z
66. #define MPU_GYRO_YOUTL_REG    0X46 // 陀螺仪值,Y轴低8位寄存器 **初学**
    7 X( ^, J7 H/ i/ p' W4 _% |
67. #define MPU_GYRO_ZOUTH_REG    0X47 // 陀螺仪值,Z轴高8位寄存器 **初学**
    3 F+ G& R& ^5 ?5 C
68. #define MPU_GYRO_ZOUTL_REG    0X48 // 陀螺仪值,Z轴低8位寄存器 **初学**
    $ z9 h/ G) E$ r1 p2 J
69. #define MPU_I2CSLV0_DO_REG    0X63 // IIC从机0数据寄存器
    * z, [1 Q! [/ v  n3 A$ V0 @
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
    3 C$ s% n5 h; o; t$ H# V
72. #define MPU_I2CSLV3_DO_REG    0X66 // IIC从机3数据寄存器
    
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
    
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
    
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**
    
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
    - H  P9 ]4 Y  x. \1 m& t
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
    % R  y9 n8 |% H2 G! _
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)，
    
85. // 本开发板由PA15管脚控制，另PA15为低电平
    8 v: j3 h9 b- A& ?) ^3 |5 k+ q3 t: E
86. #define MPU_ADDR       0X68
    3 j5 J2 G3 H: G- v; x- Z
87. /* 函数申明 -----------------------------------------------------*/
    
88. u8 MPU_Init(void);                                 // 初始化MPU6050
    ' z) t: M9 ^8 U" n1 z& t
89. u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);   // IIC连续写
    
90. u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);    // IIC连续读
    1 s% U8 k6 f( t$ H( {' |
91. u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data);                 // IIC写一个字节
    " W' B1 Y0 g9 x2 p4 O9 I
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);
    : v' ~, n/ M: x& x$ {
96. u8 MPU_Set_Rate(u16 rate);
    
97. u8 MPU_Set_Fifo(u8 sens);
    
98. short MPU_Get_Temperature(void);
    
99. u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
    ) A" |9 s6 @+ v" F  \2 s
100. u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);
     
101. #endif /* __MPU6050_H */
     
102. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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1 V; d) V( s7 t* M10.4 mpu6050.c源文件函数
) B3 ]: s( R( f# X& R

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： mpu6050.c
   ) B0 K8 y6 I/ d' }. U& o8 J2 G
4. * @修改作者： Aaron
   4 ]3 }2 h$ g! h5 \+ N# x
5. * @库版本号： V3.5.0
   ' S6 r* l7 ?0 j/ v' }
6. * @工程版本： V1.0.0
   
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   3 R8 b; O0 ^/ `/ v" D6 F
8. * @摘要简述： mpu6050源文件
   0 d' `' r0 Z8 x/ H
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    : u8 D1 N. W" s8 _% q% |( {: f
11. * @更新日志：
    
12. * @无
    # Y  ~+ Q9 o8 W& h. K0 ?$ E% v
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    ' K4 l) \/ x& _& [' _3 n
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "mpu6050.h"
    6 R, f2 i+ |# ^" O2 B. h
16. #include "delay.h"
    : |( l* C. K- Q. S
17. /*********************************************************************
    
18. 函数名称：u8 MPU_Init()
    : u: ~4 E  s: {  Y: u0 V7 }
19. 函数功能：初始化MPU6050
    
20. 入口参数：无
    1 v3 X# u) Q1 s7 m3 X3 P
21. 返回参数：0，成功，1失败
    
22. 修改作者：Aaron
    6 ~! S9 ^' p% o- a; k) z' Y5 y
23. **********************************************************************/
    ! Y" B( C( o6 s6 t9 R' i- p& d6 J1 o7 o& n
24. u8 MPU_Init(void)
    7 R* ^- k7 f' n
25. {
    " k& j; K( f! |0 J  {
26. u8 res;
    
27. GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    - m# P# H4 u% h
28. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);      // 使能AFIO时钟
    ( N2 M, a; A- V5 ?! c. g' J) [
29. RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);     // 使能外设IO PORTA时钟  
    8 c- D" ~$ }3 Z+ x1 V' i
30. GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;               // 管脚15
    4 j" Z: _4 b; T  W3 j
31. GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;         // 推挽输出
    / h4 t, o5 B7 L
32. GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;        // IO口速度为50MHz
    
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
    " D- f* ]: b' a: r
36. MPU_IIC_Init();                                          // 初始化IIC总线
    7 k, N7 E' s: a2 ~
37. MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);                  // 对电源管理寄存器1输入0x80，复位MPU6050
    7 _, @2 P% L; X7 b6 y: r
38. delay_ms(100);
    ! N0 x! o( f; M& w! W; z% T
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
    8 S+ E" i' N( q6 C
40. MPU_Set_Gyro_Fsr(3);                                     // 设置陀螺仪传感器满量程范围,±2000dps
    . `3 l% c% _" f9 g9 H: H7 l5 d
41. MPU_Set_Accel_Fsr(0);                                    // 设置加速度传感器满量程范围,±2g
    $ L- j" ^9 f$ W, t& m
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
    ! ^7 t, f4 i# y6 P( g7 @+ I
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
    ( V! I9 u$ I- Y7 ~, T1 [( {
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
    ; \3 g4 s- k$ l' G+ T/ G# W3 ]# k: H
47. res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);                    // 读取器件ID寄存器值，传至res里
    # `! W8 w! U' Z2 _! i7 t
48. if(res==MPU_ADDR)                                        // 如果res=0x68，则器件ID正确
    
49. {
    ) R: a3 E( C4 j8 ]$ z( o, C0 Z  h3 M( G
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）
    $ P: X1 _0 b) A/ d4 E
52.   MPU_Set_Rate(50);                                       // 设置采样率为50Hz
    * C8 f* D8 a9 n5 z
53.   }
    
54. else
    , B& g1 q& u# N
55.   return 1;
    
56. return 0;
    6 a) z' w" J) p& U+ C+ ~
57. }
    
58. /*********************************************************************
    % i3 G4 i. C6 E0 L9 k
59. 函数名称：u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
    $ F2 L) N  f  y8 i$ f9 [1 u* D
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
    9 @' v* _- O" ^- P% \0 U2 x
62. 返回参数：0，成功，1失败
    7 G# j2 t2 B6 h( S) ]
63. 修改作者：Aaron
    + S5 P, I; J( b3 _6 T3 F/ C) ~
64. **********************************************************************/
    
65. u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
    8 y3 f9 a4 |" X: O3 x( k( K
66. {
    5 I& o% q# r4 H
67. return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);  // 设置陀螺仪满量程范围为±2000dps  
    
68. }
    4 ~5 N6 f" ^5 N; v
69. /*********************************************************************
    # U1 T- O0 A# i9 @
70. 函数名称：u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
    : m( ^" Q( i! s# |& F" L
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
    8 n& d9 W/ r% u
73. 返回参数：0，成功，1失败
    & c6 c2 c5 q5 j1 ~  @( R
74. 修改作者：Aaron
    
75. **********************************************************************/
    
76. u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
    
77. {
    
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. }
    8 c2 {5 k* r3 t# y# Z
80. /*********************************************************************
    
81. 函数名称：u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
    
82. 函数功能：设置MPU6050的数字低通滤波器
    8 Y& j( Y$ _1 A3 C1 o) R( |
83. 入口参数：lpf:数字低通滤波频率(Hz)
    
84. 返回参数：0，成功，1失败
    $ I$ M( t1 U1 ?& W
85. 修改作者：Aaron
    * j$ O. S6 o& D1 P7 r
86. **********************************************************************/
    
87. u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
    . r* w, Q5 ]7 K; S( N9 M4 l
88. {
    / U" z% P! [2 W1 h
89. u8 data=0;
    : ^, Z& w0 G5 T, R% [
90. if(lpf>=188)                                // 如果lpf≥188Hz，则data=1
    
91.   data=1;
    
92. else if(lpf>=98)
    
93.   data=2;
    0 `4 J! {- x/ R; K8 ?0 O. e9 z
94. else if(lpf>=42)
    
95.   data=3;
    
96. else if(lpf>=20)
    
97.   data=4;
    & m! u( R& r/ L
98. else if(lpf>=10)
    # q  K- N" f1 I; n9 U
99.   data=5;
    
100. else
     $ w) Q! X+ w) \1 O% [' C- o, r
101.   data=6;
     
102. return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);    // 设置数字低通滤波器  
     
103. }
     
104. 
     8 O" ~$ C5 F( l9 y
105. /*********************************************************************
     ) g1 }& P8 r; R4 e
106. 函数名称：u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
     " f/ ?5 ^' Q& Y/ D6 [- i8 ^$ l
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
     , Z$ y, P" @. F5 z; ?$ z
109. 返回参数：0，成功，1失败
     
110. 修改作者：Aaron
     2 D$ F& `% `0 E: W, a
111. **********************************************************************/
     
112. u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
     
113. {
     & J7 o9 A  E. B4 s. G
114. u8 data;
     
115. if(rate>1000)
     * `  c# y$ R# ]1 L( C2 f% j8 i
116.   rate=1000;
     2 F' L" c( X* U# {
117. if(rate<4)
     
118.   rate=4;
     1 W! ?3 |' k2 t8 Q0 W( A
119. data=1000/rate-1;
     
120. data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);
     
121.   return MPU_Set_LPF(rate/2);                // 自动设置LPF为采样率的一半
     
122. }
     ) A+ |+ C4 z/ r8 h/ A
123. /*********************************************************************
     
124. 函数名称：short MPU_Get_Temperature()
     ! ~% [6 C' O, v4 H
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
     
127. 返回参数：温度值(扩大了100倍)
     
128. 修改作者：Aaron
     
129. **********************************************************************/
     
130. short MPU_Get_Temperature(void)
     
131. {
     % ?! O2 k7 d1 L: q
132. u8 buf[2];
     
133. short raw;
     $ t  N% _7 N8 Z2 t* D* o
134. float temp;
     6 ?' g& V, H9 m7 G4 Q0 O  j  F, M) R
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
     8 w. c* g, A/ b' u. d( h
136. raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     ( _9 o9 A6 E! w# I! S) G
137. temp=36.53+((double)raw)/340;  
     * D# k* Y( V+ D
138. return
     8 R/ m, M! d9 `6 d
139.   temp*100;;
     
140. }
     " w  A8 x4 Y7 D9 F1 z
141. /*********************************************************************
     
142. 函数名称：u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
     0 J# o& n# L$ u+ X  f) I* I
143. 函数功能：得到陀螺仪值(原始值)
     , B) _; D. q  Q* X+ B; F3 o4 J2 D
144. 入口参数：gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
     : y0 ?0 M" F- W6 u$ ^0 e$ g
145. 返回参数：u8 0成功，1失败
     
146. 修改作者：Aaron
     
147. **********************************************************************/
     
148. u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
     
149. {
     " g% v: T$ l3 q" C* |4 C( i- p& F
150. u8 buf[6],res;  
     - C: t2 J7 O# h: [6 T% ^
151. res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
     6 g4 y$ ^; W; E. P
152. if(res==0)
     6 d' ]4 b: y8 o. T
153. {
     
154.   *gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     7 i0 y7 R$ B* Z2 X5 T
155.   *gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
     
156.   *gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
     
157. }  
     
158. return res;;
     ( U; D. p% v, g* d( {' b, [
159. }
     : N8 N- s1 O+ j1 W, l
160. /*********************************************************************
     
161. 函数名称：u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
     4 R6 ^1 r. p' |. b
162. 函数功能：得到加速度值(原始值)
     
163. 入口参数：gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
     
164. 返回参数：u8 0成功，1失败
     
165. 修改作者：Aaron
     % |$ v8 I) a1 p" E1 `3 [  t6 T
166. **********************************************************************/
     
167. u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
     1 K+ G( l8 R+ u' C
168. {
     2 \5 i2 a) [3 t6 a* D* w- _( [
169. u8 buf[6],res;  
     % t1 G- e2 S6 p% y2 S# N
170. res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
     % O) s. z& {  D7 n: Q5 j# V  q
171. if(res==0)
     & z9 w' M  Y- S3 E
172. {
     + w3 W: M5 s# z) o9 W" `9 `. _% B  J
173.   *ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
     , [( `3 K2 M: Q5 D) n+ ~6 \6 k
174.   *ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
     
175.   *az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
     / L+ y3 `. [) V4 D' |4 h) [& c, P
176. }  
     6 `3 C0 f. c$ i, _5 F
177. return res;;
     8 D, U, m5 H( I: b
178. }
     3 [5 X% v) X3 i/ S
179. /*********************************************************************
     " A; [8 s4 u5 p+ e; W
180. 函数名称：u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     4 j$ K  G8 h' c( {4 k
181. 函数功能：向MPU6050连续写入数据
     
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
     . Y. [4 {" h) Q  K! n( U* a' D
183. 返回参数：u8 0成功，1失败
     ! A# V. _. G4 ^
184. 修改作者：Aaron
     
185. **********************************************************************/
     1 J, w7 K+ j) }# Y/ S, ~
186. u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     % F! L# E' @5 K& i) j. U
187. {
     6 {3 S, }/ Y5 ?9 J: s0 S, q) Y
188. u8 i;
     + Y2 u( g* o$ J$ V1 O, d, O% H
189. MPU_IIC_Start();
     
190. MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);   // 发送器件地址+写命令
     
191. if(MPU_IIC_Wait_Ack())               // 等待应答
     . X* z7 }7 _% R4 }0 s, s
192. {
     
193.   MPU_IIC_Stop();   
     
194.   return 1;  
       u3 n/ t* J, O+ m6 P8 t. F& [6 o
195. }
     
196. MPU_IIC_Send_Byte(reg);              // 写寄存器地址
     
197. MPU_IIC_Wait_Ack();              // 等待应答
     - {( p/ q: a' M4 G
198. for(i=0;i<len;i++)
     
199. {
     , ]6 m( J* ~# l: M/ A4 f* N) I
200.   MPU_IIC_Send_Byte(buf);      // 发送数据
     
201.   if(MPU_IIC_Wait_Ack())          // 等待应答
     ( D1 A% r0 x4 d) A8 S% E
202.   {
     8 L) R* F; i. @: E& \  x' |; j
203.    MPU_IIC_Stop();  
     ' S6 {# J4 y* t$ q- W1 ^: s
204.    return 1;   
     . [% f2 X) E+ ~+ P  W! z
205.   }  
     
206. }   
     & C9 {3 q3 l7 O4 i
207. MPU_IIC_Stop();  
     
208. return 0;
     
209. }
     ! o! j; b6 f: f- x7 o
210. /*********************************************************************
     . ]/ ?; z- f* K% d
211. 函数名称：u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     1 H- T  q* C0 K- L$ ~3 M+ V
212. 函数功能：从MPU6050连续读数据
     : B9 g; m. ~! H0 T
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
     
214. 返回参数：u8 0正常，1错误
     
215. 修改作者：Aaron
     
216. **********************************************************************/
     & f3 b5 M* O8 L
217. u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
     
218. {
     
219. MPU_IIC_Start();
     3 b0 s2 \4 s' n* k4 @" v# N
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
     
222. {
     8 R) G, ^* h" Y
223.   MPU_IIC_Stop();   
     ! L1 z! R1 P+ U( ]5 y9 p6 y
224.   return 1;  
     
225. }
     & L  |2 s9 T- e2 ~, T
226. MPU_IIC_Send_Byte(reg);            // 写寄存器地址
     ) Z8 T2 o" x" R0 Y* Z
227. MPU_IIC_Wait_Ack();                // 等待应答
     
228. MPU_IIC_Start();
     " r, c  _; t/ ]8 F7 n) c% Q: w
229. MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);    // 发送器件地址+读命令
     
230. MPU_IIC_Wait_Ack();                // 等待应答
     $ B# a  j: r3 ^( P; l, g9 ?
231. while(len)
     1 r+ ?) z- s- r! Z9 d7 z
232. {
     
233.   if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0); // 读数据,发送nACK
     & l9 S/ z, c' ~+ R! X: I
234.   else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1);      // 读数据,发送ACK  
     
235.   len--;
     
236.   buf++;
     * @8 _# u8 K- v! P& X! |
237. }   
     8 E# X# q4 l+ S+ j
238.     MPU_IIC_Stop();  // 产生一个停止条件
     
239. return 0;
     ( L2 v) W7 T: X, Y9 M- R( F- N
240. }
     
241. /*********************************************************************
     & Q( n% v$ t6 ]
242. 函数名称：u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)
     ' r6 c& d: f: b# }8 t
243. 函数功能：向MPU6050写一个字节
       V5 ?: C+ ]) k" m
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
     . L; |  }# f) p: G3 ^
246. 修改作者：Aaron
     
247. **********************************************************************/
     + j  [. \: h4 K" e' S" N7 n
248. u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)      
     
249. {
     5 `' }! B% j3 b/ J! t
250. MPU_IIC_Start();
     
251. MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);  // 发送器件地址+写命令
     
252. if(MPU_IIC_Wait_Ack())                     // 等待应答，0接收应答成功，1接收应答失败
     5 G3 n" f1 p5 H3 t% @  Q
253. {
     
254.   MPU_IIC_Stop();                             // MPU_IIC停止信号
     
255.   return 1;  
     5 m* `+ f7 c7 W  i' B! M9 X
256. }
     
257. MPU_IIC_Send_Byte(reg);              // 写寄存器地址
     - N% o, K0 d6 C2 y* u/ ~. z. z) n
258. MPU_IIC_Wait_Ack();                  // 等待应答
     4 H: x, s$ z5 V3 `4 B  V
259. MPU_IIC_Send_Byte(data);             // 发送数据
     7 X/ L: Y! v8 [: F3 v) w  r; ?
260. if(MPU_IIC_Wait_Ack())               // 等待应答
     4 b4 i: x0 D! V! T# d3 H4 U
261. {
     
262.   MPU_IIC_Stop();  
     ) [* b+ z' o- a3 W
263.   return 1;   
     , m/ Q8 D( y' i% S# m
264. }   
     / [  u' X" C" n4 X& t. t4 q
265.     MPU_IIC_Stop();  
     
266. return 0;
     ; q3 n; f5 w7 R
267. }
     
268. /*********************************************************************
     3 \4 o- ~$ E: x7 P* Z6 K" J
269. 函数名称：u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
     ' F3 o8 P+ f# {" m) r
270. 函数功能：从MPU6050读一个字节
     
271. 入口参数：reg:寄存器地址
     
272. 返回参数：u8 读到的数据
     # @2 w* |3 c* c, M
273. 修改作者：Aaron
       x7 x) G+ ?+ E: |/ f' a
274. **********************************************************************/
     
275. u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
     
276. {
     
277. u8 res;
       G8 ]) X& ?. V3 c# K' c+ s, z
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。
     * N" o% T& P, S- t( z
280. MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);   // 发送器件地址+写命令
     
281. MPU_IIC_Wait_Ack();                           // 等待应答
     4 e5 p- o; `* R" \3 p2 x
282. MPU_IIC_Send_Byte(reg);                         // 写入要读取字节的寄存器首地址
     4 h4 A/ r* }$ X; O  B0 m
283. MPU_IIC_Wait_Ack();                          // 等待应答
     
284. MPU_IIC_Start();
     3 K6 k% P* i/ t$ \% X; u
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
     ' H+ r) m# Q  r
287. res=MPU_IIC_Read_Byte(0);                        // 读取一个字节的数据,发送nACK
     . @2 Y; s4 O& h, |( a" J
288. MPU_IIC_Stop();                                    // 产生一个停止条件
     ; T! B) I# ]5 e6 w  A
289. return res;  
     
290. }
     0 d( |) E+ v7 \+ s
291. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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: g( q) k) j0 W7 L1 b5 {10.5 main.c主函数
$ l6 M; {* H# S6 t% ~+ L) v3 ~
3 T, M, Q2 w7 y1 s- n- ]; c7 a+ Z

1. /**
   
2. ********************************  STM32F10x  *********************************
   
3. * @文件名称： main.c
   ; p5 e1 Q" n" B$ _. c9 s8 k4 j9 E
4. * @修改作者： Aaron
   
5. * @库版本号： V3.5.0
   ! A3 B; A  W, i: r8 x3 y5 k
6. * @工程版本： V1.0.0
     P$ n- H# c) b
7. * @开发日期： 2020年11月30日
   
8. * @摘要简述： 主函数，增加了在LCD显示6轴的原始数据
   + P9 b' k! l7 j  ~- I' b% f
9. ******************************************************************************/
   
10. /*-----------------------------------------------------------------------------
    
11. * @更新日志：
    ( }0 D! F' I- r- T; w- Z) ]
12. * @无
    
13. * ---------------------------------------------------------------------------*/
    
14. /* 包含的头文件 --------------------------------------------------------------*/
    
15. #include "led.h"
    
16. #include "delay.h"
    
17. #include "key.h"
    
18. #include "sys.h"
    ; O' I9 u' Q3 o
19. #include "lcd.h"
    
20. #include "serial_communication.h"
    + |# z( e* h' ?7 Q
21. #include "mpu6050.h"
    
22. #include "inv_mpu.h"
    " G8 A% T0 F/ {& {1 f& V8 X
23. #include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h"
    
24. /*********************************************************************
    
25. 函数名称：usart1_send_char(u8 c)
      s7 h( h1 |3 ~2 v
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
    ; Y9 V$ S1 O* b7 U  ?8 t4 R1 I
28. 返回参数：0，成功，1失败
    % W, P; _, u0 i: T. W) H' d( m
29. 修改作者：Aaron
    7 X% U' \' ^4 s! }/ {
30. **********************************************************************/
    
31. void usart1_send_char(u8 c)
    
32. {           
    7 m" ?9 O. c) Y& \; L! c7 [2 \
33.         while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET); // 循环发送,直到发送完毕   
    . v+ j( Q) s7 W  S' H
34.         USART_SendData(USART1,c);  
      v# N/ Q, o$ F) ~( P. f
35. }
    
36. /*********************************************************************
    3 A  Z, }' J- V$ h  z5 j. q; `
37. 函数名称：usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
    2 K1 U: N9 m8 d9 P5 X7 R, O9 g8 `
38. 函数功能：传送数据给匿名四轴上位机软件
    / w9 L0 k" q: ?5 s, L" |6 v
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
    ) v* L6 W( s) x! H1 C& P5 I$ t
40. 返回参数：无
    # A# C  t7 [' ]6 Q
41. 修改作者：Aaron
    / d4 n0 u- F. S$ }0 M
42. **********************************************************************/
    " w7 T, Q- q9 J% ^7 s2 \$ n
43. void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
    
44. {
    : O  b% ]9 a! o4 d& |1 D9 D' C, R
45.         u8 send_buf[32];
    ) B- T* ?; K6 u( ~/ _3 i: {
46.         u8 i;
    
47.         if(len>28)return;                // 最多28字节数据
    8 p2 G; q; S5 r+ k
48.         send_buf[len+3]=0;                // 校验数置零
    
49.         send_buf[0]=0X88;                // 帧头
    $ i" n! R9 g0 L' Q0 M' [+ h$ W
50.         send_buf[1]=fun;                // 功能字
    " \9 y! q# `; G( \- s9 g
51.         send_buf[2]=len;                // 数据长度
    ( s5 I2 C$ ?1 f% G& f
52.         for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data;                                                // 复制数据
    # [( U6 Z  s# @$ b
53.         for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf;                                // 计算校验和        
    0 v- u% N7 n* P3 i' m9 C
54.         for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf);                                // 发送数据到串口1
    ' j4 n# D* ]! G7 T
55. }
    
56. /*********************************************************************
    2 D$ ^3 `, y  {: M: ]! V
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
    5 S: S% T& G2 G( c
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
    
60. 返回参数：无
    7 Y7 L( i- W/ U. w2 z% y
61. 修改作者：Aaron
    ( [" r3 S  v! G! S- S  F4 L5 K- b8 ~
62. **********************************************************************/
    0 _3 z/ s- ]# `- C; e3 o7 B) A+ J3 E
63. void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
    ) T- T# b4 k: ~4 o
64. {
    
65.         u8 tbuf[12];
    
66.         tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
    % T. X  O* e* ^1 q
67.         tbuf[1]=aacx&0XFF;
    ! Q$ B$ a' Y( V# I$ O
68.         tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    4 n* B' y7 w( p* z: H
69.         tbuf[3]=aacy&0XFF;
    ' D' `7 _! s! H% u8 R" v! `8 j
70.         tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    9 T* u& u1 H8 V: x
71.         tbuf[5]=aacz&0XFF;
    
72.         tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
    0 U5 S3 F/ b) @- ?
73.         tbuf[7]=gyrox&0XFF;
    
74.         tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
    
75.         tbuf[9]=gyroy&0XFF;
    
76.         tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
    4 R* U; K0 `9 u( s
77.         tbuf[11]=gyroz&0XFF;
    $ W# ]3 x8 g* k+ o
78.         usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);                // 自定义帧,0XA1
    
79. }        
    3 l9 L. s: M/ o' L) `( a' x; U
80. /*********************************************************************
    - Y0 o/ I  a# |# g# v/ r$ b8 U  E. N' v
81. 函数名称：mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
    1 n4 O! u  T5 c2 S2 g0 m6 F2 h! z/ D$ ^
82. 函数功能：通过串口1上报结算后的姿态数据给电脑
    8 t- r; g; _. u" B  L
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；
    - M8 S/ \5 {( }3 Y! m' |% [9 ~
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
    
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
    
89. **********************************************************************/
    
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;
    8 Z) V- }8 y- P6 |
96.         tbuf[1]=aacx&0XFF;
    
97.         tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
    
98.         tbuf[3]=aacy&0XFF;
    # m7 u" n( [$ c; ~2 Y% P
99.         tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
    
100.         tbuf[5]=aacz&0XFF;
     0 g5 o3 L# v2 p% j' N/ c  @4 V' m
101.         tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
     - A  B3 |( b2 H* |
102.         tbuf[7]=gyrox&0XFF;
     ' v9 m! h( a- x8 D) q% k; _* S
103.         tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
     ! O% V7 \) ~( [: \8 @6 ?
104.         tbuf[9]=gyroy&0XFF;
     
105.         tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
     
106.         tbuf[11]=gyroz&0XFF;        
     6 e3 X8 O7 d& e7 a$ P( `7 G  n
107.         tbuf[18]=(roll>>8)&0XFF;
     * Q9 q7 |6 Q2 V6 V. e3 o. i
108.         tbuf[19]=roll&0XFF;
     : ^. I& l9 p  g7 `6 Y# V9 z
109.         tbuf[20]=(pitch>>8)&0XFF;
     
110.         tbuf[21]=pitch&0XFF;
     % ]/ d3 u3 B% g, k4 M
111.         tbuf[22]=(yaw>>8)&0XFF;
     
112.         tbuf[23]=yaw&0XFF;
     
113.         usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28); // 飞控显示帧,0XAF
     0 l" w3 s2 e0 G' s2 O$ U, O
114. }  
     
115. /*********************************************************************
     
116. 函数名称：int main()
     
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
     ' ]* r+ P6 {2 C% z
118. 入口参数：无
     
119. 返回参数：无
     
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
     3 i+ i3 U# m9 D
125.         u8 key;
     8 |4 b# N0 J4 W2 q, |: ?' B
126.         float pitch,roll,yaw;                                         // 欧拉角
     
127.         short aacx,aacy,aacz;                                        // 加速度传感器原始数据
     , {  q0 j0 n; ?% A2 u' A0 f9 m
128.         short gyrox,gyroy,gyroz;                                // 陀螺仪原始数据
     & N4 z7 l/ X4 w7 i
129.         short temp;                                                                // 温度         
     4 s: H: H" Q* e1 h$ R2 C
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
     6 u. O; K% k0 n% W+ C0 m! b* _
131.         My_USART1_Init();                                                                                  // 串口初始化为500000
     & J8 q8 z' f6 ?5 p1 i, H
132.         delay_init();                                                                                         // 延时初始化
     ' Q2 ~- \7 p1 E' E7 F, F4 @8 T. h
133.         LED_Init();                                                                                                   // 初始化与LED连接的硬件接口
     
134.         KEY_Init();                                                                                                 // 初始化按键
     
135.         LCD_Init();                                                                                                    // 初始化LCD  
     1 V: D! T! E- Y; r! v# k2 m) F
136.         MPU_Init();                                                                                                 // 初始化MPU6050
     - A  m6 Q9 w/ c
137.          POINT_COLOR=RED;                                                                                 // 设置字体为红色         
     
138.         LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"MPU6050 TEST");        
     ' s- c4 m9 h9 C, k5 s
139.         LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"2020/11/30");
     
140.         while(mpu_dmp_init())
     
141.          {
     
142.                 LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"MPU6050 Error");
     
143.                 delay_ms(200);
     2 o4 O9 M( q4 y* [4 {
144.                 LCD_Fill(30,110,239,130+16,WHITE);
     
145.                  delay_ms(200);
     
146.         }  
     % v) W" u1 n. }5 }: u$ |
147.         LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"MPU6050 OK");
     ' u6 n- c/ C/ H# F- ?  O
148.         LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"KEY0:UPLOAD ON/OFF");
     # b( i3 K. ?* |( I/ N
149.         POINT_COLOR=BLUE;                                                                                                                                 // 设置字体为蓝色
     
150.          LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");         
     
151.          LCD_ShowString(30,200,200,16,16," Temp:    . C");        
     
152.          LCD_ShowString(30,220,200,16,16,"Pitch:    . C");        
     
153.          LCD_ShowString(30,240,200,16,16," Roll:    . C");         
     + w, z5 d1 ], ?- T3 X0 E6 q7 l
154.          LCD_ShowString(30,260,200,16,16," Yaw :    . C");         
     8 x+ a: E  s) c- H5 i, j7 L
155.          while(1)
     
156.         {
     
157.                 key=KEY_Scan(0);
     1 U. D1 \% n) H4 f, @
158.                 if(key==KEY0_PRES)
     
159.                 {
     
160.                         report=!report;
     * r: Z) a" u* O, o
161.                         if(report)
     7 K+ |6 q( U' D4 R) x: ^
162.                                 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");
     * S" k3 f! w# ~# J2 P* h
163.                         else
     
164.                                 LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD OFF");
     ( g' \, V2 d6 t" W" ?' d8 A9 [
165.                 }
     
166.                 if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
     
167.                 {
     
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)
     - ?4 x9 o# a: r' s6 m
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
     % E9 D8 r- }6 @4 g5 D- U
173.                         if(report)
     
174.                                 usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
     5 X5 P, T  d- R( A" [( O
175.                         LCD_ShowString(30,300,200,16,16," aacx:    ");                                                                  
     * L+ Z) n: C% i* }% h( M& b: k
176.                         if(aacx<0)
     . [& [- C& q6 s$ K3 o8 r( g5 |
177.                         {
     ! o; t  i% \) }1 P* H
178.                                 LCD_ShowChar(30+48,300,'-',16,0);                         // 显示负号
     
179.                                 aacx=-aacx;                                                                        // 转为正数
     
180.                         }
     9 v$ S2 H/ D- w/ l. K7 u
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                           
     2 j% P. F7 a6 _& A4 u. q
184.                         LCD_ShowString(30,320,200,16,16," aacy:    ");        
     ; o$ q& ]; }. ~0 g4 U5 X
185.                         if(aacy<0)
     . C2 o& i. A, @
186.                         {
     
187.                                 LCD_ShowChar(30+48,320,'-',16,0);                          // 显示负号
     & l" d* a8 P" H
188.                                 aacy=-aacy;                                                                        // 转为正数
     
189.                         }
     " \4 s% t9 b3 U) `' ]" v
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            
     ' O; M  i$ [/ _) Q& o' K
193.                         LCD_ShowString(30,340,200,16,16," aacz:    ");         
     
194.                         if(aacz<0)
     
195.                         {
     / }; a, [+ A+ @/ ~5 b
196.                                 LCD_ShowChar(30+48,340,'-',16,0);                          // 显示负号
     
197.                                 aacz=-aacz;                                                                        // 转为正数
     5 D* ]- `- K, N" V6 ?1 n3 R5 l
198.                         }
     
199.                         else
     ( ~; v: c1 Q/ p) ]. [
200.                                 LCD_ShowChar(30+48,340,' ',16,0);                        // 去掉负号
     
201.                         LCD_ShowNum(30+48+8,340,aacz,10,16);                        // 显示aacz           
     
202.                         LCD_ShowString(30,360,200,16,16,"gyrox:    ");        
     8 v( z9 b  ]$ ~6 H  A+ L+ a
203.                         if(gyrox<0)
     
204.                         {
     - v, ^1 W# n, l4 R- `: @
205.                                 LCD_ShowChar(30+48,360,'-',16,0);                          // 显示负号
     ! A) V; z$ S! w. v$ R! g
206.                                 gyrox=-gyrox;                                                                // 转为正数
     8 z; o- l# F* z3 o7 F9 g3 T6 M/ l
207.                         }
     
208.                         else
     
209.                                 LCD_ShowChar(30+48,360,' ',16,0);                        // 去掉负号
     
210.                         LCD_ShowNum(30+48+8,360,gyrox,10,16);                        // 显示gyrox   
     
211.                         LCD_ShowString(30,380,200,16,16,"gyroy:    ");        
     . p" X# E: c4 r2 D# J1 k7 X7 b
212.                         if(gyroy<0)
     
213.                         {
     
214.                                 LCD_ShowChar(30+48,380,'-',16,0);                          // 显示负号
     . I9 ]: v8 `0 L8 @$ E  K
215.                                 gyroy=-gyroy;                                                                // 转为正数
     
216.                         }
     ; t, s! y( ^2 w+ v& x+ X0 D- E8 B5 C
217.                         else
     " X& c5 x; n6 t  P8 P1 Q$ p% A2 d
218.                                 LCD_ShowChar(30+48,380,' ',16,0);                        // 去掉负号
     
219.                         LCD_ShowNum(30+48+8,380,gyroy,10,16);                        // 显示gyroy                  
     1 F' l. b! j; L4 _0 u
220.                         LCD_ShowString(30,400,200,16,16,"gyroz:    ");
     
221.                         if(gyroz<0)
     
222.                         {
     - m1 u% q: `, T! M2 z# q
223.                                 LCD_ShowChar(30+48,400,'-',16,0);                          // 显示负号
     / s" [# A% Q( D7 R% |
224.                                 gyroz=-gyroz;                                                                // 转为正数
     $ H2 |# d6 p% M# u
225.                         }
     
226.                         else
     
227.                                 LCD_ShowChar(30+48,400,' ',16,0);                        // 去掉负号
     % `5 I: \# E5 _$ V0 n/ W) @
228.                         LCD_ShowNum(30+48+8,400,gyroz,10,16);                        // 显示gyroz                           
     , x: X. F+ m! s7 ~6 j
229.                         if((t%10)==0)
     
230.                         {
     
231.                                 if(temp<0)
     6 l+ U: `! Y' q4 @" X4 Y
232.                                 {
     & G- d0 @+ L0 y
233.                                         LCD_ShowChar(30+48,200,'-',16,0);                // 显示负号
     
234.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     * t: _0 Z, N8 x) v; D; T
235.                                 }
     * j9 |: y  x: A; _$ N5 H
236.                                 else
     
237.                                         LCD_ShowChar(30+48,200,' ',16,0);                // 去掉负号
     * |: d1 m/ {) i3 J# p$ H
238.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,200,temp/100,3,16);                // 显示整数部分            
     
239.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,200,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     ( e  N5 ]4 a' m9 p  p
240.                                 temp=pitch*10;
     
241.                                 if(temp<0)
     ) l2 b3 O1 D- J* ?/ m8 U/ r# H5 ]
242.                                 {
     
243.                                         LCD_ShowChar(30+48,220,'-',16,0);                // 显示负号
     ; @) e& ^- m% D( D# p
244.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     & m6 b. {+ A7 N2 l# p3 t% y* _
245.                                 }
     
246.                                 else
     
247.                                         LCD_ShowChar(30+48,220,' ',16,0);                // 去掉负号
     ; k/ X) @& S" K- O5 D( }9 G+ v
248.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,220,temp/10,3,16);                // 显示整数部分            
     % n$ `3 l2 S( M  w  f; O/ n
249.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,220,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     & |7 _+ j6 `7 U4 U
250.                                 temp=roll*10;
     
251.                                 if(temp<0)
     # @4 v! v. x; O! i, t
252.                                 {
     
253.                                         LCD_ShowChar(30+48,240,'-',16,0);                // 显示负号
     
254.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     
255.                                 }
     
256.                                 else
     " d' v: G) Q! J9 W! i
257.                                         LCD_ShowChar(30+48,240,' ',16,0);                // 去掉负号
     , D# i2 B" D3 m, W3 g7 K
258.                                 LCD_ShowNum(30+48+8,240,temp/10,3,16);                // 显示整数部分            
     
259.                                 LCD_ShowNum(30+48+40,240,temp%10,1,16);                // 显示小数部分
     
260.                                 temp=yaw*10;
     
261.                                 printf("temp=%d\r\n",temp);
     ! Y4 _4 |/ E+ q% `" ?+ L  A
262.                                 if(temp<0)
     
263.                                 {
     
264.                                         LCD_ShowChar(30+48,260,'-',16,0);                // 显示负号
     
265.                                         temp=-temp;                                                                // 转为正数
     0 [5 r. l: X5 K) s& {! w6 S
266.                                 }
     ! h3 C: ?- I. n: [8 L
267.                                 else
     
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;
     
272.                                 DS0=!DS0;                                                                        // LED闪烁
     
273.                         }
     + c: N2 s+ x' d/ l6 G4 e
274.                 }
     
275.                 t++;
     " f, w2 E" o0 L! v- K% K
276.         }         
     . u) L8 M/ m: r) u- @$ B2 Z' J1 S3 I
277. }
     
278. /****** Copyright (C)2020 Aaron. All Rights Reserved ****** END OF FILE *******/

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10.6 移植文件
文件中代码太多，这里主要关注：
% x/ p7 ^/ ~. B: @) s: e) Z1）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
   8 Z) C1 v* y2 y
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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/ C8 Q# s6 h+ M5 U$ E8 d2）inv_mpu.c源文件中u8 mpu_dmp_init()初始化函数：

, j4 }, w) R+ V. _; |. o" _- ^

1. u8 mpu_dmp_init(void)
   $ q9 A7 P5 [* V3 h. w8 i
2. {
   
3. u8 res=0;
   
4. MPU_IIC_Init();   // 初始化IIC总线
   3 g' y+ a; ^8 b* d
5. if(mpu_init()==0) // 初始化MPU6050
     g; n4 M, w# D: f. M7 j
6. {  
   
7.   res=mpu_set_sensors(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);     // 设置所需要的传感器
   ; y1 `; l$ i9 y* _
8.   if(res)return 1;
   ! b4 m0 U( T; r3 ^3 i$ i
9.   res=mpu_configure_fifo(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);  // 设置FIFO
   ! _7 `$ P) }* n# {% Z% E7 _* _& J7 O
10.   if(res)return 2;
      L: q$ B4 k  n$ m
11.   res=mpu_set_sample_rate(DEFAULT_MPU_HZ);             // 设置采样率
    0 w3 t, c) ?7 I* ]# C1 G8 L
12.   if(res)return 3;
    , m- x$ j2 C- y
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;
    3 p$ y. I1 k5 l
17.   res=dmp_enable_feature(DMP_FEATURE_6X_LP_QUAT|DMP_FEATURE_TAP|               // 设置dmp功能
    , U1 h6 `4 c, o& e
18.       DMP_FEATURE_ANDROID_ORIENT|DMP_FEATURE_SEND_RAW_ACCEL|DMP_FEATURE_SEND_CAL_GYRO|
    
19.       DMP_FEATURE_GYRO_CAL);
    4 p& M0 S$ ~6 [. H* l1 m, z5 J9 \
20.   if(res)return 6;
    
21.   res=dmp_set_fifo_rate(DEFAULT_MPU_HZ);  // 设置DMP输出速率(最大不超过200Hz)
    
22.   if(res)return 7;   
    3 z0 ?5 ?& T, X8 u+ O6 v
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;     
    : X2 K9 ?) Z7 [* {* o- M' B) D
27. }else return 10;
    ! f1 N. C# S6 t! A: U9 y  t
28. return 0;
    8 Y- e+ a, d$ z8 h! {* ^
29. }

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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：
3 P- Y& L  Z! l9 I
* V3 E# m8 z, u) H

1. u8 mpu_dmp_get_data(float *pitch,float *roll,float *yaw)
   
2. {
   + Z9 _4 q: D9 Z/ k8 g5 \
3. float q0=1.0f,q1=0.0f,q2=0.0f,q3=0.0f;
   
4. unsigned long sensor_timestamp;
   
5. short gyro[3], accel[3], sensors;
   
6. unsigned char more;
   : h( Q1 Z( O( E; M
7. long quat[4];
   
8. if(dmp_read_fifo(gyro, accel, quat, &sensor_timestamp, &sensors,&more))
   3 O" `9 ^' k7 ]7 j) T
9.    return 1;  
   - U! g4 t. R" l! H' b9 x
10. ors&INV_WXYZ_QUAT)
    + c. Y8 `' {1 d, y
11. {
    
12.   q0 = quat[0] / q30;    // q30格式转换为浮点数
    
13.   q1 = quat[1] / q30;
    3 I. k$ W9 |% W; k8 C4 L  K
14.   q2 = quat[2] / q30;
    1 e: n' }* Z, ]2 y& {9 C5 p
15.   q3 = quat[3] / q30;
    
16.   // 计算得到俯仰角/横滚角/航向角
    
17.   *pitch = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; // pitch
    
18.   *roll  = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; // roll
    3 J- g- p8 v( [. w6 k- ?
19.   *yaw   = atan2(2*(q1*q2 + q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3; //yaw
    
20. }
    
21. else
    - X/ f+ X" k9 t; G3 S1 x
22.    return 2;
    
23. return 0;
    7 N, p7 L. }% B5 `
24. }

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" K- p6 [0 p& N1 i& p, r! r6 i" s% q3 h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）。
) ]' U; L& l+ I, R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：


! l$ N4 J6 H+ m2 v, z& s$ R$ B————————————————
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