【正点原子F103精英板试用】初探IIC之MPU6050

短笛君

鸽鸽鸽王来了
学校校赛+期末考试
忙到起飞

今天还是试试给MPU6050用IIC协议读取他的数据
和以前一样，配置IIC （楼主电脑被重置了所以只能用keil了）首先看看6050的数据手册看看有什么需要配置的

DMP

首先可以看到 在使用IIC协议时 他的通讯速率有400K，这一点切记
要不然到DMP设置的时候会超级慢（DMP的使用那是后话）


IIC时序图和6050与6000对比
（个人更加对推荐ICM20602和ICM20600，毕竟都2022年了ADXL345都快消失了）


典型电路


这里描述了MPU6050的从机地址主要取决于AD0的连接 有0X69和0x68两种

6050的寄存器宏定义

1. #define MPU_SELF_TESTX_REG                0X0D        //自检寄存器X
   
2. #define MPU_SELF_TESTY_REG                0X0E        //自检寄存器Y
   
3. #define MPU_SELF_TESTZ_REG                0X0F        //自检寄存器Z
   
4. #define MPU_SELF_TESTA_REG                0X10        //自检寄存器A
   
5. #define MPU_SAMPLE_RATE_REG                0X19        //采样频率分频器
   
6. #define MPU_CFG_REG                        0X1A        //配置寄存器
   
7. #define MPU_GYRO_CFG_REG                0X1B        //陀螺仪配置寄存器
   
8. #define MPU_ACCEL_CFG_REG                0X1C        //加速度计配置寄存器
   
9. #define MPU_MOTION_DET_REG                0X1F        //运动检测阀值设置寄存器
   
10. #define MPU_FIFO_EN_REG                        0X23        //FIFO使能寄存器
    
11. #define MPU_I2CMST_CTRL_REG                0X24        //IIC主机控制寄存器
    
12. #define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG                0X25        //IIC从机0器件地址寄存器
    
13. #define MPU_I2CSLV0_REG                        0X26        //IIC从机0数据地址寄存器
    
14. #define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG                0X27        //IIC从机0控制寄存器
    
15. #define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG                0X28        //IIC从机1器件地址寄存器
    
16. #define MPU_I2CSLV1_REG                        0X29        //IIC从机1数据地址寄存器
    
17. #define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG                0X2A        //IIC从机1控制寄存器
    
18. #define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG                0X2B        //IIC从机2器件地址寄存器
    
19. #define MPU_I2CSLV2_REG                        0X2C        //IIC从机2数据地址寄存器
    
20. #define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG                0X2D        //IIC从机2控制寄存器
    
21. #define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG                0X2E        //IIC从机3器件地址寄存器
    
22. #define MPU_I2CSLV3_REG                        0X2F        //IIC从机3数据地址寄存器
    
23. #define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG                0X30        //IIC从机3控制寄存器
    
24. #define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG                0X31        //IIC从机4器件地址寄存器
    
25. #define MPU_I2CSLV4_REG                        0X32        //IIC从机4数据地址寄存器
    
26. #define MPU_I2CSLV4_DO_REG                0X33        //IIC从机4写数据寄存器
    
27. #define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG                0X34        //IIC从机4控制寄存器
    
28. #define MPU_I2CSLV4_DI_REG                0X35        //IIC从机4读数据寄存器
    
29. 
    
30. #define MPU_I2CMST_STA_REG                0X36        //IIC主机状态寄存器
    
31. #define MPU_INTBP_CFG_REG                0X37        //中断/旁路设置寄存器
    
32. #define MPU_INT_EN_REG                        0X38        //中断使能寄存器
    
33. #define MPU_INT_STA_REG                        0X3A        //中断状态寄存器
    
34. 
    
35. #define MPU_ACCEL_XOUTH_REG                0X3B        //加速度值,X轴高8位寄存器
    
36. #define MPU_ACCEL_XOUTL_REG                0X3C        //加速度值,X轴低8位寄存器
    
37. #define MPU_ACCEL_YOUTH_REG                0X3D        //加速度值,Y轴高8位寄存器
    
38. #define MPU_ACCEL_YOUTL_REG                0X3E        //加速度值,Y轴低8位寄存器
    
39. #define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG                0X3F        //加速度值,Z轴高8位寄存器
    
40. #define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG                0X40        //加速度值,Z轴低8位寄存器
    
41. 
    
42. #define MPU_TEMP_OUTH_REG                0X41        //温度值高八位寄存器
    
43. #define MPU_TEMP_OUTL_REG                0X42        //温度值低8位寄存器
    
44. 
    
45. #define MPU_GYRO_XOUTH_REG                0X43        //陀螺仪值,X轴高8位寄存器
    
46. #define MPU_GYRO_XOUTL_REG                0X44        //陀螺仪值,X轴低8位寄存器
    
47. #define MPU_GYRO_YOUTH_REG                0X45        //陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
    
48. #define MPU_GYRO_YOUTL_REG                0X46        //陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
    
49. #define MPU_GYRO_ZOUTH_REG                0X47        //陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
    
50. #define MPU_GYRO_ZOUTL_REG                0X48        //陀螺仪值,Z轴低8位寄存器
    
51. 
    
52. #define MPU_I2CSLV0_DO_REG                0X63        //IIC从机0数据寄存器
    
53. #define MPU_I2CSLV1_DO_REG                0X64        //IIC从机1数据寄存器
    
54. #define MPU_I2CSLV2_DO_REG                0X65        //IIC从机2数据寄存器
    
55. #define MPU_I2CSLV3_DO_REG                0X66        //IIC从机3数据寄存器
    
56. 
    
57. #define MPU_I2CMST_DELAY_REG                0X67        //IIC主机延时管理寄存器
    
58. #define MPU_SIGPATH_RST_REG                0X68        //信号通道复位寄存器
    
59. #define MPU_MDETECT_CTRL_REG                0X69        //运动检测控制寄存器
    
60. #define MPU_USER_CTRL_REG                0X6A        //用户控制寄存器
    
61. #define MPU_PWR_MGMT1_REG                0X6B        //电源管理寄存器1
    
62. #define MPU_PWR_MGMT2_REG                0X6C        //电源管理寄存器2
    
63. #define MPU_FIFO_CNTH_REG                0X72        //FIFO计数寄存器高八位
    
64. #define MPU_FIFO_CNTL_REG                0X73        //FIFO计数寄存器低八位
    
65. #define MPU_FIFO_RW_REG                        0X74        //FIFO读写寄存器
    
66. #define MPU_DEVICE_ID_REG                0X75        //器件ID寄存器

复制代码

首先先初始化传感器
这里重新定义了一个MPU6050_Write函数方便开发

1. uint8_t MPU_Init(void)
   
2. {
   
3.   uint8_t res;
   
4.   extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
   
5.   HAL_I2C_Init(&hi2c1);
   
6.   MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);        //复位MPU6050
   
7.   MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);        //唤醒MPU6050
   
8.   MPU_Set_Gyro_Fsr(3);                                        //陀螺仪传感器,±2000dps
   
9.   MPU_Set_Accel_Fsr(0);                                        //加速度传感器,±2g
   
10.   MPU_Set_Rate(50);                                                //设置采样率50Hz
    
11.   MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);        //关闭所有中断
    
12.   MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);        //I2C主模式关闭
    
13.   MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);        //关闭FIFO
    
14.   MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);        //INT引脚低电平有效
    
15.   res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
    
16.   if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确
    
17.   {
    
18.     MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);        //设置CLKSEL,PLL X轴为参考
    
19.     MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);        //加速度与陀螺仪都工作
    
20.     MPU_Set_Rate(50);                                                //设置采样率为50Hz
    
21.   }else return 1;
    
22.   return 0;
    
23. }

复制代码

1. uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
   
2. {
   
3.         return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//设置陀螺仪满量程范围  
   
4. }
   
5. //设置MPU6050加速度传感器满量程范围
   
6. //fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
   
7. //返回值:0,设置成功
   
8. //    其他,设置失败
   
9. uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
   
10. {
    
11.         return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围  
    
12. }
    
13. //设置MPU6050的数字低通滤波器
    
14. //lpf:数字低通滤波频率(Hz)
    
15. //返回值:0,设置成功
    
16. //    其他,设置失败
    
17. uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
    
18. {
    
19.         uint8_t data=0;
    
20.         if(lpf>=188)data=1;
    
21.         else if(lpf>=98)data=2;
    
22.         else if(lpf>=42)data=3;
    
23.         else if(lpf>=20)data=4;
    
24.         else if(lpf>=10)data=5;
    
25.         else data=6;
    
26.         return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//设置数字低通滤波器  
    
27. }
    
28. //设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
    
29. //rate:4~1000(Hz)
    
30. //返回值:0,设置成功
    
31. //    其他,设置失败
    
32. uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
    
33. {
    
34.         uint8_t data;
    
35.         if(rate>1000)rate=1000;
    
36.         if(rate<4)rate=4;
    
37.         data=1000/rate-1;
    
38.         data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);        //设置数字低通滤波器
    
39.         return MPU_Set_LPF(rate/2);        //自动设置LPF为采样率的一半
    
40. }
    
41. 
    
42. //得到温度值
    
43. //返回值:温度值(扩大了100倍)
    
44. float MPU_Get_Temperature(void)
    
45. {
    
46.   unsigned char  buf[2];
    
47.   short raw;
    
48.   float temp;
    
49.   
    
50.   MPU_Read_Len(MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
    
51.   raw=(buf[0]<<8)| buf[1];  
    
52.   temp=(36.53+((double)raw)/340)*100;  
    
53. //  temp = (long)((35 + (raw / 340)) * 65536L);
    
54.   return temp/100.0f;
    
55. }
    
56. //得到陀螺仪值(原始值)
    
57. //gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
    
58. //返回值:0,成功
    
59. //    其他,错误代码
    
60. uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
    
61. {
    
62.     uint8_t buf[6],res;  
    
63.         res=MPU_Read_Len(MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
    
64.         if(res==0)
    
65.         {
    
66.                 *gx=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];  
    
67.                 *gy=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];  
    
68.                 *gz=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
    
69.         }        
    
70.     return res;
    
71. }
    
72. //得到加速度值(原始值)
    
73. //gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
    
74. //返回值:0,成功
    
75. //    其他,错误代码
    
76. uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
    
77. {
    
78.     uint8_t buf[6],res;  
    
79.         res=MPU_Read_Len(MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
    
80.         if(res==0)
    
81.         {
    
82.                 *ax=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];  
    
83.                 *ay=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];  
    
84.                 *az=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
    
85.         }        
    
86.     return res;;
    
87. }
    
88. 
    
89. 
    
90. //IIC连续写
    
91. uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
    
92. {
    
93.   extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
    
94.   HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU_WRITE, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len, 0xfff);
    
95.   HAL_Delay(100);
    
96.   
    
97.   return 0;
    
98. }
    
99. //IIC连续读
    
100. //addr:器件地址
     
101. //reg:要读取的寄存器地址
     
102. //len:要读取的长度
     
103. //buf:读取到的数据存储区
     
104. //返回值:0,正常
     
105. //    其他,错误代码
     
106. uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
     
107. {
     
108.   extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
     
109.   HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU_READ, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len, 0xfff);
     
110.   HAL_Delay(100);
     
111.   
     
112.   return 0;       
     
113. }
     
114. //IIC写一个字节
     
115. //reg:寄存器地址
     
116. //data:数据
     
117. //返回值:0,正常
     
118. //    其他,错误代码
     
119. uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)                                  
     
120. {
     
121.   extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
     
122.   unsigned char W_Data=0;
     
123. 
     
124.   W_Data = data;
     
125.   HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU_WRITE, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &W_Data, 1, 0xfff);
     
126.   HAL_Delay(100);
     
127.   
     
128.   return 0;
     
129. }
     
130. //IIC读一个字节
     
131. //reg:寄存器地址
     
132. //返回值:读到的数据
     
133. uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
     
134. {
     
135.   extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
     
136.   unsigned char R_Data=0;
     
137.   
     
138.   HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU_READ, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &R_Data, 1, 0xfff);
     
139.   HAL_Delay(100);
     
140.   
     
141.   return R_Data;               
     
142. }

复制代码

在main.c里初始化器件后在调用GET函数就可以正常读取数据了；
至于读取后的数据如何解算待后期分解