STM32入门学习笔记之MPU6050传感器解析实验4

jf_78858299 2023-02-16 1255

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（2）创建mpu6050.c文件，输入以下代码。

/*********************************************************************************************************
                MUP6050    驱    动    程    序
*********************************************************************************************************/
#include "mpu6050.h"
#include "delay.h"
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Init
Function  :初始化IIC
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void MPU_IIC_Init()
{
   RCC->APB2ENR |= 1<<3 ;                                        //先使能PB时钟
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF00FF ;                                      //PB10/11 推挽输出
  GPIOB->CRH |= 0x00003300 ;
  GPIOB->ODR |= 3<<10 ;                                        //PB10,11 输出高
}
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Wait_Ack
Function  :开始时序
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void MPU_IIC_Start()
{
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00003000 ;
  MPU_IIC_SDA = 1 ;
  MPU_IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SDA = 0 ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SCL = 0 ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Wait_Ack
Function  :停止时序
Paramater  :None
Return    :None
***************************************************/
void MPU_IIC_Stop()
{
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00003000 ;
  MPU_IIC_SCL = 0 ;
  MPU_IIC_SDA = 0 ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SCL = 1 ;
  MPU_IIC_SDA = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Wait_Ack
Function  :应答时序
Paramater  :None
Return    :
      0:成功
      1:失败
***************************************************/
u8 MPU_IIC_Wait_Ack()
{
  u8 ucErrTime=0 ;
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00008000 ;
  MPU_IIC_SDA = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
  while( MPU_READ_SDA )
  {
    ucErrTime ++ ;
    if( ucErrTime>250 )
    {
      MPU_IIC_Stop() ;
      return 1 ;
    }
  }
  MPU_IIC_SCL = 0 ;                                          //时钟输出0
  return 0 ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Send_Byte
Function  :IIC发送1个字节
Paramater  :
      Ack:应答控制
        0:不应答
        1:应答
Return    :None
***************************************************/
void MPU_IIC_Send_Byte( u8 Byte )
{
  u8 i ;
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00003000 ;
  MPU_IIC_SCL = 0 ;                                          //拉低时钟开始数据传输
  for( i=0; i<8; i++ )
  {
    if( ( Byte&0x80 )==0x80 )
      MPU_IIC_SDA = 1 ;
    else
      MPU_IIC_SDA = 0 ;
        Byte <<= 1 ;
    MPU_IIC_SCL = 1 ;
    delay_us( 2 ) ;
    MPU_IIC_SCL = 0 ;
    delay_us( 2 ) ;
  }
}
/***************************************************
Name    :MPU_IIC_Read_Byte
Function  :IIC读取1个字节
Paramater  :
      Ack:应答控制
        0:不应答
        1:应答
Return    :读取的字节
***************************************************/
u8 MPU_IIC_Read_Byte( u8 Ack )
{
  u8 i, Byte=0;
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00008000 ;
    for( i=0; i<8; i++ )
  {
    MPU_IIC_SCL = 0 ;
    delay_us( 2 ) ;
    MPU_IIC_SCL = 1 ;
    Byte <<= 1 ;
    if( MPU_READ_SDA )
      Byte ++ ;
    delay_us( 2 ) ;
  }
  MPU_IIC_SCL = 0 ;
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF0FFF ;
  GPIOB->CRH |= 0x00003000 ;
  MPU_IIC_SDA = 1-Ack ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SCL = 1 ;
  delay_us( 2 ) ;
  MPU_IIC_SCL = 0 ;
  return Byte ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_Write_Byte
Function  :IIC写一个字节
Paramater  :
      reg:寄存器地址
      data:数据
Return    :
      0:正常
      其他:错误代码
***************************************************/
u8 MPU_Write_Byte( u8 reg, u8 data )
{ 
    MPU_IIC_Start() ; 
  MPU_IIC_Send_Byte( MPU_ADDR<<1 ) ;                                  //发送器件地址+写命令
  //等待应答
  if( MPU_IIC_Wait_Ack() )
  {
    MPU_IIC_Stop() ;
    return 1 ;
  }
    MPU_IIC_Send_Byte( reg ) ;                                      //写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack() ;                                        //等待应答
  MPU_IIC_Send_Byte( data ) ;                                      //发送数据
  //等待ACK
  if( MPU_IIC_Wait_Ack() )
  {
    MPU_IIC_Stop() ;
    return 1 ;
  }
    MPU_IIC_Stop() ;
  return 0 ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_Read_Byte
Function  :IIC读一个字节
Paramater  :
      reg:寄存器地址
Return    :读到的数据
***************************************************/
u8 MPU_Read_Byte( u8 reg )
{
  u8 res ;
    MPU_IIC_Start() ;
  MPU_IIC_Send_Byte( MPU_ADDR<<1 ) ;                                  //发送器件地址+写命令
  MPU_IIC_Wait_Ack() ;                                        //等待应答
    MPU_IIC_Send_Byte( reg ) ;                                      //写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack() ;                                        //等待应答
    MPU_IIC_Start() ;
  MPU_IIC_Send_Byte( ( MPU_ADDR<<1 )|1 ) ;                              //发送器件地址+读命令
    MPU_IIC_Wait_Ack() ;                                        //等待应答
  res = MPU_IIC_Read_Byte( 0 ) ;                                    //读取数据,发送nACK
    MPU_IIC_Stop() ;                                          //产生一个停止条件
  return res ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_Read_Byte
Function  :设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
Paramater  :
      rate:4~1000(Hz)
Return    :
      0:成功
      其他:失败
***************************************************/
u8 MPU_Set_Rate( u16 rate )
{
  u8 data ;
  if( rate>1000 )
    rate=1000 ;
  if( rate<4 )
    rate = 4 ;
  data = 1000/rate-1 ;
  data = MPU_Write_Byte( MPU_SAMPLE_RATE_REG, data ) ;                        //设置数字低通滤波器
  //自动设置LPF为采样率的一半
  if( ( rate/2 )>=188 )
    data = 1 ;
  else if( ( rate/2 )>=98 )
    data = 2 ;
  else if( ( rate/2 )>=42 )
    data = 3 ;
  else if( ( rate/2 )>=20 )
    data = 4;
  else if( ( rate/2 )>=10 )
    data = 5 ;
  else
    data = 6 ;
  return MPU_Write_Byte( MPU_CFG_REG, data ) ;                            //设置数字低通滤波器
}
/***************************************************
Name    :MPU_Init
Function  :初始化MPU6050
Paramater  :None
Return    :
      0:成功
      其他:错误代码
***************************************************/
u8 MPU_Init()
{ 
  u8 res ;
  RCC->APB2ENR |= 1<<2 ;                                        //使能PORTA时钟 
  GPIOA->CRH &= 0x0FFFFFFF ;                                      //PA15设置成推挽输出    
  GPIOA->CRH |= 0x30000000 ; 
  JTAG_Set( 1 ) ;                                            //禁止JTAG,从而PA15可以做普通IO使用,否则PA15不能做普通IO
  MPU_AD0_CTRL = 0 ;                                          //控制MPU6050的AD0脚为低电平,从机地址为:0X68
  //初始化IIC总线
  RCC->APB2ENR |= 1<<3 ;                                        //先使能PB时钟
  GPIOB->CRH &= 0xFFFF00FF ;                                      //PB10/11 推挽输出
  GPIOB->CRH |= 0x00003300 ;
  GPIOB->ODR |= 3<<10 ;                                        //PB10,11 输出高
  MPU_Write_Byte( MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x80 ) ;                              //复位MPU6050
    delay_ms( 100 ) ;
  MPU_Write_Byte( MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x00 ) ;                              //唤醒MPU6050
  MPU_Write_Byte( MPU_GYRO_CFG_REG, 3<<3 ) ;                              //陀螺仪传感器,±2000dps
  MPU_Write_Byte( MPU_ACCEL_CFG_REG, 0<<3 ) ;                              //加速度传感器,±2g
  MPU_Set_Rate( 50 ) ;                                        //设置采样率50Hz
  MPU_Write_Byte( MPU_INT_EN_REG, 0x00 ) ;                              //关闭所有中断
  MPU_Write_Byte( MPU_USER_CTRL_REG, 0x00 ) ;                              //I2C主模式关闭
  MPU_Write_Byte( MPU_FIFO_EN_REG, 0x00 ) ;                              //关闭FIFO
  MPU_Write_Byte( MPU_INTBP_CFG_REG, 0x80 ) ;                              //INT引脚低电平有效
  res = MPU_Read_Byte( MPU_DEVICE_ID_REG ) ;
  //器件ID正确
  if( res==MPU_ADDR )
  {
    MPU_Write_Byte( MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x01 ) ;                            //设置CLKSEL,PLL X轴为参考
    MPU_Write_Byte( MPU_PWR_MGMT2_REG, 0x00 ) ;                            //加速度与陀螺仪都工作
    MPU_Set_Rate( 50 ) ;                                      //设置采样率为50Hz
   }
  else
    return 1 ;
  return 0 ;
}
/***************************************************
Name    :MPU_Write_Len
Function  :IIC连续写
Paramater  :
      addr:器件地址
      reg:寄存器地址
      len:写入长度
      buf:数据区
Return    :
      0:成功
      其他:错误代码
***************************************************/
u8 MPU_Write_Len( u8 addr, u8 reg, u8 len, u8 *buf )
{
  u8 i ;
    MPU_IIC_Start() ;
  MPU_IIC_Send_Byte( addr<<1 ) ;                                    //发送器件地址+写命令
  if( MPU_IIC_Wait_Ack() )                                      //等待应答
  {
    MPU_IIC_Stop() ;
    return 1 ;
  }
    MPU_IIC_Send_Byte( reg ) ;                                      //写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack() ;                                        //等待应答
  for( i=0; i

（3）创建1.c文件，输入以下代码。

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart1.h"
#include "lcd.h"
#include "mpu6050.h"
#include "inv_mpu.h"
#include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h"


int main()
{
  u8 t, Str[ 20 ] ;
  float pitch, roll, yaw ;                                      //欧拉角
  short aacx, aacy, aacz ;                                      //加速度传感器原始数据
  short gyrox, gyroy, gyroz ;                                      //陀螺仪原始数据
  float temp ;                                            //温度
   STM32_Clock_Init( 9 ) ;                                        //系统时钟设置
  SysTick_Init( 72 ) ;                                        //延时初始化
  USART1_Init( 72, 500000 ) ;                                      //串口初始化为500000
  LCD_Init() ;                                            //初始化LCD
  MPU_Init() ;                                            //初始化MPU6050
  while( mpu_dmp_init() ) ;
  POINT_COLOR = RED ;                                          //设置字体为蓝色
   while(1)
  {
    if( mpu_dmp_get_data( &pitch, &roll, &yaw )==0 )
    {
      temp = ( float )MPU_Get_Temperature()/100 ;                          //得到温度值
      MPU_Get_Accelerometer( &aacx, &aacy, &aacz ) ;                        //得到加速度传感器数据
      MPU_Get_Gyroscope( &gyrox, &gyroy, &gyroz ) ;                        //得到陀螺仪数据
      //转换温度
      sprintf( ( char* )Str, "Temp: %.2f C", temp ) ;
      for( t=0; t<20; t++ )
      {
        if( Str[ t ]=='.' )
        {
          t += 4 ;
          while( t<20 )
          {
            t ++ ;
            Str[ t ] = ' ' ;
          }
        }
      }
      LCD_ShowString( 10, 0, Str ) ;
      //自转角
      sprintf( ( char* )Str, "Pitch: %.1f C", pitch  ) ;
      for( t=0; t<20; t++ )
      {
        if( Str[ t ]=='.' )
        {
          t += 3 ;
          while( t<20 )
          {
            t ++ ;
            Str[ t ] = ' ' ;
          }
        }
      }
      LCD_ShowString( 10, 30, Str ) ;


      //章动角
      sprintf( ( char* )Str, "Roll: %.1f C", roll  ) ;
      for( t=0; t<20; t++ )
      {
        if( Str[ t ]=='.' )
        {
          t += 3 ;
          while( t<20 )
          {
            t ++ ;
            Str[ t ] = ' ' ;
          }
        }
      }
      LCD_ShowString( 10, 60, Str ) ;


      //旋转角
      sprintf( ( char* )Str, "Yaw: %.1f C", yaw  ) ;
      for( t=0; t<20; t++ )
      {
        if( Str[ t ]=='.' )
        {
          t += 3 ;
          while( t<20 )
          {
            t ++ ;
            Str[ t ] = ' ' ;
          }
        }
      }
      LCD_ShowString( 10, 90, Str ) ;
    }
  }
}

注：例程使用了网上已经移植成功的DMP源码，直接调用即可。

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