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STM32F407硬件I2C实现MPU6050通讯（CUBEIDE)

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STM32F407硬件I2C实现MPU6050通讯（CUBEIDE)

2023-06-23 04:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

STM32F407硬件I2C实现MPU6050通讯

文章目录 STM32F407硬件I2C实现MPU6050通讯cubeide设置写操作与读操作函数实现复位，读取温度，角度等函数封装mpu6050.cmpu6050.h代码分析 DMP移植1.修改头文件路径为自己的头文件路径2.修改I2C读写函数为自己mcu平台的读写函数3.修改延时函数为自己平台的延时函数4.修改MPU6050的地址 使用举例

工程代码 https://download.csdn.net/download/weixin_52849254/87886714

cubeide设置

在这里插入图片描述

I2C1通道可选择三种不同的通讯协议：I2C、SMBus-Alert-mode、SMBus-two-wire-Interface。 SMBus (System Management Bus,系统管理总线)， 为系统和电源管理这样的任务提供了一条控制总线，SMBus与I2C总线之间在时序特性上存在一些差别 在这里插入图片描述

修改速度为50000 在这里插入图片描述

写操作与读操作函数实现 /** * @brief Manages error callback by re-initializing I2C. * @param Addr: I2C Address * @retval None */ static void I2Cx_Error(uint8_t Addr) { /* 恢复I2C寄存器为默认值 */ HAL_I2C_DeInit(&hi2c1); /* 重新初始化I2C外设 */ MX_I2C1_Init(); } /** * @brief 写寄存器，这是提供给上层的接口 * @param slave_addr: 从机地址 * @param reg_addr:寄存器地址 * @param len：写入的长度 * @param data_ptr:指向要写入的数据 * @retval 正常为0，不正常为非0 */ int Sensors_I2C_WriteRegister(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t len, uint8_t *data_ptr) { HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK; status = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, slave_addr, reg_addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data_ptr, len,I2Cx_FLAG_TIMEOUT); /* 检查通讯状态 */ if(status != HAL_OK) { /* 总线出错处理 */ I2Cx_Error(slave_addr); } while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY) { } /* 检查SENSOR是否就绪进行下一次读写操作 */ while (HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, slave_addr, I2Cx_FLAG_TIMEOUT, I2Cx_FLAG_TIMEOUT) == HAL_TIMEOUT); /* 等待传输结束 */ while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY) { } return status; } /** * @brief 读寄存器，这是提供给上层的接口 * @param slave_addr: 从机地址 * @param reg_addr:寄存器地址 * @param len：要读取的长度 * @param data_ptr:指向要存储数据的指针 * @retval 正常为0，不正常为非0 */ int Sensors_I2C_ReadRegister(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t len, uint8_t *data_ptr) { HAL_StatusTypeDef status = HAL_OK; status =HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,slave_addr,reg_addr,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data_ptr,len,I2Cx_FLAG_TIMEOUT); /* 检查通讯状态 */ if(status != HAL_OK) { /* 总线出错处理 */ I2Cx_Error(slave_addr); } while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY) { } /* 检查SENSOR是否就绪进行下一次读写操作 */ while (HAL_I2C_IsDeviceReady(&hi2c1, slave_addr, I2Cx_FLAG_TIMEOUT, I2Cx_FLAG_TIMEOUT) == HAL_TIMEOUT); /* 等待传输结束 */ while (HAL_I2C_GetState(&hi2c1) != HAL_I2C_STATE_READY) { } return status; }

这段代码是关于使用I2C进行寄存器读写的函数实现。 首先，代码中定义了一个静态函数I2Cx_Error，用于处理I2C出错的情况。在函数中，首先通过调用HAL_I2C_DeInit函数将I2C寄存器恢复为默认值，然后调用MX_I2C1_Init函数重新初始化I2C外设。 接下来，代码包含了两个函数Sensors_I2C_WriteRegister和Sensors_I2C_ReadRegister，分别用于写寄存器和读寄存器操作。 Sensors_I2C_WriteRegister函数用于向从设备写入数据。它接受从设备地址(slave_addr)、寄存器地址(reg_addr)、要写入的数据长度(len)和指向要写入数据的指针(data_ptr)作为参数。在函数中，通过调用HAL_I2C_Mem_Write函数进行I2C的内存写操作。如果通信状态不正常，即status不等于HAL_OK，则调用I2Cx_Error函数进行错误处理。然后，通过循环等待I2C传输完成，并检查SENSOR是否就绪进行下一次读写操作。 Sensors_I2C_ReadRegister函数用于从从设备读取数据。它接受从设备地址(slave_addr)、寄存器地址(reg_addr)、要读取的数据长度(len)和指向存储数据的指针(data_ptr)作为参数。在函数中，通过调用HAL_I2C_Mem_Read函数进行I2C的内存读操作。如果通信状态不正常，即status不等于HAL_OK，则调用I2Cx_Error函数进行错误处理。然后，通过循环等待I2C传输完成，并检查SENSOR是否就绪进行下一次读写操作。 最后，函数返回status表示操作的状态。 综上所述，这段代码实现了使用I2C进行寄存器读写的功能，并在通信出错时进行了错误处理。

复位，读取温度，角度等函数封装 mpu6050.c #include "mpu6050.h" #include "usart.h" #include "i2c.h" #include "main.h" #define MPU_ERROR I2C_ERROR #define MPU_INFO I2C_INFO /** * @brief 写数据到MPU6050寄存器 * @param reg_add:寄存器地址 * @param reg_data:要写入的数据 * @retval */ void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat) { Sensors_I2C_WriteRegister(MPU6050_ADDRESS,reg_add,1,®_dat); } /** * @brief 从MPU6050寄存器读取数据 * @param reg_add:寄存器地址 * @param Read：存储数据的缓冲区 * @param num：要读取的数据量 * @retval */ void MPU6050_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char* Read,uint8_t num) { Sensors_I2C_ReadRegister(MPU6050_ADDRESS,reg_add,num,Read); } /** * @brief 往MPU6050的指定寄存器写入一字节数据 * @param addr: MPU6050的IIC通讯地址 * reg : MPU6050寄存器地址 * dat : 写入的数据 * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_write_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t dat) { return Sensors_I2C_WriteRegister(addr, reg, 1, &dat); } /** * @brief 读取MPU6050指定寄存器的值 * @param addr: MPU6050的IIC通讯地址 * reg : MPU6050寄存器地址 * dat: 读取到的寄存器的值 * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_read_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *dat) { return Sensors_I2C_ReadRegister(addr, reg, 1, dat); } /** * @brief 初始化MPU6050芯片 * @param * @retval */ void MPU6050_Init(void) { //在初始化之前要延时一段时间，若没有延时，则断电后再上电数据可能会出错 Delay(100); MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00); //解除休眠状态 MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV , 0x07); //陀螺仪采样率 MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_CONFIG , 0x06); MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG , 0x01); //配置加速度传感器工作在4G模式 MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s) Delay(200); } /** * @brief 读取MPU6050的ID * @param * @retval 正常返回1，异常返回0 */ uint8_t MPU6050ReadID(void) { unsigned char Re = 0; MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_WHO_AM_I,&Re,1); //读器件地址 printf("Re = %x\r\n",Re); if(Re != 0x68) { MPU_ERROR("MPU6050 dectected error!\r\n检测不到MPU6050模块，请检查模块与开发板的接线"); return 0; } else { MPU_INFO("MPU6050 ID = %d\r\n",Re); return 1; } } /** * @brief 读取MPU6050的加速度数据 * @param * @retval */ void MPU6050ReadAcc(short *accData) { uint8_t buf[6]; MPU6050_ReadData(MPU6050_ACC_OUT, buf, 6); accData[0] = (buf[0] uint8_t buf[2]; MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H,buf,2); //读取温度值 *tempData = (buf[0] mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x80); HAL_Delay(100); mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00); } /** * @brief MPU6050设置陀螺仪传感器量程范围 * @param frs: 0 --> ±250dps * 1 --> ±500dps * 2 --> ±1000dps * 3 --> ±2000dps * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_set_gyro_fsr(uint8_t fsr) { return mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, fsr ±4g * 2 --> ±8g * 3 --> ±16g * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_set_accel_fsr(uint8_t fsr) { return mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, fsr dat = 1; } else if (lpf >= 98) { dat = 2; } else if (lpf >= 42) { dat = 3; } else if (lpf >= 20) { dat = 4; } else if (lpf >= 10) { dat = 5; } else { dat = 6; } return mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_CONFIG, dat); } /** * @brief MPU6050设置采样率 * @param rate: 采样率（4~1000Hz） * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_set_rate(uint16_t rate) { uint8_t ret; uint8_t dat; if (rate > 1000) { rate = 1000; } if (rate return ret; } ret = mpu6050_set_lpf(rate >> 1); if (ret != MPU6050_EOK) { return ret; } return MPU6050_EOK; } /** * @brief MPU6050获取温度值 * @param temperature: 获取到的温度值（扩大了100倍） * @retval MPU6050_EOK : 函数执行成功 * MPU6050_EACK: IIC通讯ACK错误，函数执行失败 */ uint8_t mpu6050_get_temperature(int16_t *temp) { uint8_t dat[2]; uint8_t ret; int16_t raw = 0; ret = Sensors_I2C_ReadRegister(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_TEMP_OUT_H, 2, dat); if (ret == MPU6050_EOK) { raw = ((uint16_t)dat[0] *gx = ((uint16_t)dat[0] *ax = ((uint16_t)dat[0] return MPU6050_EID; } mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x01); /* 设置CLKSEL，PLL X轴为参考 */ mpu6050_write_byte(MPU6050_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_2, 0x00); /* 加速度与陀螺仪都工作 */ mpu6050_set_rate(50); /* 采样率，50Hz */ return MPU6050_EOK; } mpu6050.h #ifndef __MPU6050_H #define __MPU6050_H #include "main.h" // MPU6050, Standard address 0x68 #define MPU6050_ADDRESS 0xD0 // #define MPU6050_WHO_AM_I 0x75 #define MPU6050_SMPLRT_DIV 0 //8000Hz #define MPU6050_DLPF_CFG 0 #define MPU6050_GYRO_OUT 0x43 //MPU6050陀螺仪数据寄存器地址 #define MPU6050_ACC_OUT 0x3B //MPU6050加速度数据寄存器地址 #define MPU6050_RA_XG_OFFS_TC 0x00 //[7] PWR_MODE, [6:1] XG_OFFS_TC, [0] OTP_BNK_VLD #define MPU6050_RA_YG_OFFS_TC 0x01 //[7] PWR_MODE, [6:1] YG_OFFS_TC, [0] OTP_BNK_VLD #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_TC 0x02 //[7] PWR_MODE, [6:1] ZG_OFFS_TC, [0] OTP_BNK_VLD #define MPU6050_RA_X_FINE_GAIN 0x03 //[7:0] X_FINE_GAIN #define MPU6050_RA_Y_FINE_GAIN 0x04 //[7:0] Y_FINE_GAIN #define MPU6050_RA_Z_FINE_GAIN 0x05 //[7:0] Z_FINE_GAIN #define MPU6050_RA_XA_OFFS_H 0x06 //[15:0] XA_OFFS #define MPU6050_RA_XA_OFFS_L_TC 0x07 #define MPU6050_RA_YA_OFFS_H 0x08 //[15:0] YA_OFFS #define MPU6050_RA_YA_OFFS_L_TC 0x09 #define MPU6050_RA_ZA_OFFS_H 0x0A //[15:0] ZA_OFFS #define MPU6050_RA_ZA_OFFS_L_TC 0x0B #define MPU6050_RA_XG_OFFS_USRH 0x13 //[15:0] XG_OFFS_USR #define MPU6050_RA_XG_OFFS_USRL 0x14 #define MPU6050_RA_YG_OFFS_USRH 0x15 //[15:0] YG_OFFS_USR #define MPU6050_RA_YG_OFFS_USRL 0x16 #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_USRH 0x17 //[15:0] ZG_OFFS_USR #define MPU6050_RA_ZG_OFFS_USRL 0x18 #define MPU6050_RA_SMPLRT_DIV 0x19 // 采样频率分频器 #define MPU6050_RA_CONFIG 0x1A // 配置寄存器 #define MPU6050_RA_GYRO_CONFIG 0x1B // 陀螺仪配置寄存器 #define MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG 0x1C // 加速度计配置寄存器 #define MPU6050_RA_FF_THR 0x1D #define MPU6050_RA_FF_DUR 0x1E #define MPU6050_RA_MOT_THR 0x1F // 运动检测阀值设置寄存器 #define MPU6050_RA_MOT_DUR 0x20 #define MPU6050_RA_ZRMOT_THR 0x21 #define MPU6050_RA_ZRMOT_DUR 0x22 #define MPU6050_RA_FIFO_EN 0x23 // FIFO使能寄存器 #define MPU6050_RA_I2C_MST_CTRL 0x24 #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_ADDR 0x25 #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_REG 0x26 #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_CTRL 0x27 #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_ADDR 0x28 #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_REG 0x29 #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_CTRL 0x2A #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_ADDR 0x2B #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_REG 0x2C #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_CTRL 0x2D #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_ADDR 0x2E #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_REG 0x2F #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_CTRL 0x30 #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_ADDR 0x31 #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_REG 0x32 #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_DO 0x33 #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_CTRL 0x34 #define MPU6050_RA_I2C_SLV4_DI 0x35 #define MPU6050_RA_I2C_MST_STATUS 0x36 #define MPU6050_RA_INT_PIN_CFG 0x37 // 中断/旁路设置寄存器 #define MPU6050_RA_INT_ENABLE 0x38 // 中断使能寄存器 #define MPU6050_RA_DMP_INT_STATUS 0x39 #define MPU6050_RA_INT_STATUS 0x3A #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H 0x3B // 加速度值,X轴高8位寄存器 #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_L 0x3C #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_H 0x3D #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_L 0x3E #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_H 0x3F #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_L 0x40 #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_H 0x41 // 温度值高八位寄存器 #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_L 0x42 #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H 0x43 // 陀螺仪值,X轴高8位寄存器 #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_L 0x44 #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_H 0x45 #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_L 0x46 #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_H 0x47 #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_L 0x48 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_00 0x49 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_01 0x4A #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_02 0x4B #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_03 0x4C #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_04 0x4D #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_05 0x4E #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_06 0x4F #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_07 0x50 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_08 0x51 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_09 0x52 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_10 0x53 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_11 0x54 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_12 0x55 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_13 0x56 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_14 0x57 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_15 0x58 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_16 0x59 #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_17 0x5A #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_18 0x5B #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_19 0x5C #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_20 0x5D #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_21 0x5E #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_22 0x5F #define MPU6050_RA_EXT_SENS_DATA_23 0x60 #define MPU6050_RA_MOT_DETECT_STATUS 0x61 #define MPU6050_RA_I2C_SLV0_DO 0x63 #define MPU6050_RA_I2C_SLV1_DO 0x64 #define MPU6050_RA_I2C_SLV2_DO 0x65 #define MPU6050_RA_I2C_SLV3_DO 0x66 #define MPU6050_RA_I2C_MST_DELAY_CTRL 0x67 #define MPU6050_RA_SIGNAL_PATH_RESET 0x68 #define MPU6050_RA_MOT_DETECT_CTRL 0x69 #define MPU6050_RA_USER_CTRL 0x6A // 用户控制寄存器 #define MPU6050_RA_PWR_MGMT_1 0x6B // 电源管理寄存器1 #define MPU6050_RA_PWR_MGMT_2 0x6C // 电源管理寄存器2 #define MPU6050_RA_BANK_SEL 0x6D #define MPU6050_RA_MEM_START_ADDR 0x6E #define MPU6050_RA_MEM_R_W 0x6F #define MPU6050_RA_DMP_CFG_1 0x70 #define MPU6050_RA_DMP_CFG_2 0x71 #define MPU6050_RA_FIFO_COUNTH 0x72 #define MPU6050_RA_FIFO_COUNTL 0x73 #define MPU6050_RA_FIFO_R_W 0x74 #define MPU6050_RA_WHO_AM_I 0x75 // 器件ID寄存器 #define MPU6050_TC_PWR_MODE_BIT 7 #define MPU6050_TC_OFFSET_BIT 6 #define MPU6050_TC_OFFSET_LENGTH 6 #define MPU6050_TC_OTP_BNK_VLD_BIT 0 #define MPU6050_VDDIO_LEVEL_VLOGIC 0 #define MPU6050_VDDIO_LEVEL_VDD 1 #define MPU6050_CFG_EXT_SYNC_SET_BIT 5 #define MPU6050_CFG_EXT_SYNC_SET_LENGTH 3 #define MPU6050_CFG_DLPF_CFG_BIT 2 #define MPU6050_CFG_DLPF_CFG_LENGTH 3 #define MPU6050_EXT_SYNC_DISABLED 0x0 #define MPU6050_EXT_SYNC_TEMP_OUT_L 0x1 #define MPU6050_EXT_SYNC_GYRO_XOUT_L 0x2 #define MPU6050_EXT_SYNC_GYRO_YOUT_L 0x3 #define MPU6050_EXT_SYNC_GYRO_ZOUT_L 0x4 #define MPU6050_EXT_SYNC_ACCEL_XOUT_L 0x5 #define MPU6050_EXT_SYNC_ACCEL_YOUT_L 0x6 #define MPU6050_EXT_SYNC_ACCEL_ZOUT_L 0x7 #define MPU6050_DLPF_BW_256 0x00 #define MPU6050_DLPF_BW_188 0x01 #define MPU6050_DLPF_BW_98 0x02 #define MPU6050_DLPF_BW_42 0x03 #define MPU6050_DLPF_BW_20 0x04 #define MPU6050_DLPF_BW_10 0x05 #define MPU6050_DLPF_BW_5 0x06 #define MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_BIT 4 #define MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_LENGTH 2 #define MPU6050_GYRO_FS_250 0x00 #define MPU6050_GYRO_FS_500 0x01 #define MPU6050_GYRO_FS_1000 0x02 #define MPU6050_GYRO_FS_2000 0x03 #define MPU6050_ACONFIG_XA_ST_BIT 7 #define MPU6050_ACONFIG_YA_ST_BIT 6 #define MPU6050_ACONFIG_ZA_ST_BIT 5 #define MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_BIT 4 #define MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_LENGTH 2 #define MPU6050_ACONFIG_ACCEL_HPF_BIT 2 #define MPU6050_ACONFIG_ACCEL_HPF_LENGTH 3 #define MPU6050_ACCEL_FS_2 0x00 #define MPU6050_ACCEL_FS_4 0x01 #define MPU6050_ACCEL_FS_8 0x02 #define MPU6050_ACCEL_FS_16 0x03 #define MPU6050_DHPF_RESET 0x00 #define MPU6050_DHPF_5 0x01 #define MPU6050_DHPF_2P5 0x02 #define MPU6050_DHPF_1P25 0x03 #define MPU6050_DHPF_0P63 0x04 #define MPU6050_DHPF_HOLD 0x07 #define MPU6050_TEMP_FIFO_EN_BIT 7 #define MPU6050_XG_FIFO_EN_BIT 6 #define MPU6050_YG_FIFO_EN_BIT 5 #define MPU6050_ZG_FIFO_EN_BIT 4 #define MPU6050_ACCEL_FIFO_EN_BIT 3 #define MPU6050_SLV2_FIFO_EN_BIT 2 #define MPU6050_SLV1_FIFO_EN_BIT 1 #define MPU6050_SLV0_FIFO_EN_BIT 0 #define MPU6050_MULT_MST_EN_BIT 7 #define MPU6050_WAIT_FOR_ES_BIT 6 #define MPU6050_SLV_3_FIFO_EN_BIT 5 #define MPU6050_I2C_MST_P_NSR_BIT 4 #define MPU6050_I2C_MST_CLK_BIT 3 #define MPU6050_I2C_MST_CLK_LENGTH 4 #define MPU6050_CLOCK_DIV_348 0x0 #define MPU6050_CLOCK_DIV_333 0x1 #define MPU6050_CLOCK_DIV_320 0x2 #define MPU6050_CLOCK_DIV_308 0x3 #define MPU6050_CLOCK_DIV_296 0x4 #define MPU6050_CLOCK_DIV_286 0x5 #define MPU6050_CLOCK_DIV_276 0x6 #define MPU6050_CLOCK_DIV_267 0x7 #define MPU6050_CLOCK_DIV_258 0x8 #define MPU6050_CLOCK_DIV_500 0x9 #define MPU6050_CLOCK_DIV_471 0xA #define MPU6050_CLOCK_DIV_444 0xB #define MPU6050_CLOCK_DIV_421 0xC #define MPU6050_CLOCK_DIV_400 0xD #define MPU6050_CLOCK_DIV_381 0xE #define MPU6050_CLOCK_DIV_364 0xF #define MPU6050_I2C_SLV_RW_BIT 7 #define MPU6050_I2C_SLV_ADDR_BIT 6 #define MPU6050_I2C_SLV_ADDR_LENGTH 7 #define MPU6050_I2C_SLV_EN_BIT 7 #define MPU6050_I2C_SLV_BYTE_SW_BIT 6 #define MPU6050_I2C_SLV_REG_DIS_BIT 5 #define MPU6050_I2C_SLV_GRP_BIT 4 #define MPU6050_I2C_SLV_LEN_BIT 3 #define MPU6050_I2C_SLV_LEN_LENGTH 4 #define MPU6050_I2C_SLV4_RW_BIT 7 #define MPU6050_I2C_SLV4_ADDR_BIT 6 #define MPU6050_I2C_SLV4_ADDR_LENGTH 7 #define MPU6050_I2C_SLV4_EN_BIT 7 #define MPU6050_I2C_SLV4_INT_EN_BIT 6 #define MPU6050_I2C_SLV4_REG_DIS_BIT 5 #define MPU6050_I2C_SLV4_MST_DLY_BIT 4 #define MPU6050_I2C_SLV4_MST_DLY_LENGTH 5 #define MPU6050_MST_PASS_THROUGH_BIT 7 #define MPU6050_MST_I2C_SLV4_DONE_BIT 6 #define MPU6050_MST_I2C_LOST_ARB_BIT 5 #define MPU6050_MST_I2C_SLV4_NACK_BIT 4 #define MPU6050_MST_I2C_SLV3_NACK_BIT 3 #define MPU6050_MST_I2C_SLV2_NACK_BIT 2 #define MPU6050_MST_I2C_SLV1_NACK_BIT 1 #define MPU6050_MST_I2C_SLV0_NACK_BIT 0 #define MPU6050_INTCFG_INT_LEVEL_BIT 7 #define MPU6050_INTCFG_INT_OPEN_BIT 6 #define MPU6050_INTCFG_LATCH_INT_EN_BIT 5 #define MPU6050_INTCFG_INT_RD_CLEAR_BIT 4 #define MPU6050_INTCFG_FSYNC_INT_LEVEL_BIT 3 #define MPU6050_INTCFG_FSYNC_INT_EN_BIT 2 #define MPU6050_INTCFG_I2C_BYPASS_EN_BIT 1 #define MPU6050_INTCFG_CLKOUT_EN_BIT 0 #define MPU6050_INTMODE_ACTIVEHIGH 0x00 #define MPU6050_INTMODE_ACTIVELOW 0x01 #define MPU6050_INTDRV_PUSHPULL 0x00 #define MPU6050_INTDRV_OPENDRAIN 0x01 #define MPU6050_INTLATCH_50USPULSE 0x00 #define MPU6050_INTLATCH_WAITCLEAR 0x01 #define MPU6050_INTCLEAR_STATUSREAD 0x00 #define MPU6050_INTCLEAR_ANYREAD 0x01 #define MPU6050_INTERRUPT_FF_BIT 7 #define MPU6050_INTERRUPT_MOT_BIT 6 #define MPU6050_INTERRUPT_ZMOT_BIT 5 #define MPU6050_INTERRUPT_FIFO_OFLOW_BIT 4 #define MPU6050_INTERRUPT_I2C_MST_INT_BIT 3 #define MPU6050_INTERRUPT_PLL_RDY_INT_BIT 2 #define MPU6050_INTERRUPT_DMP_INT_BIT 1 #define MPU6050_INTERRUPT_DATA_RDY_BIT 0 // TODO: figure out what these actually do // UMPL source code is not very obivous #define MPU6050_DMPINT_5_BIT 5 #define MPU6050_DMPINT_4_BIT 4 #define MPU6050_DMPINT_3_BIT 3 #define MPU6050_DMPINT_2_BIT 2 #define MPU6050_DMPINT_1_BIT 1 #define MPU6050_DMPINT_0_BIT 0 #define MPU6050_MOTION_MOT_XNEG_BIT 7 #define MPU6050_MOTION_MOT_XPOS_BIT 6 #define MPU6050_MOTION_MOT_YNEG_BIT 5 #define MPU6050_MOTION_MOT_YPOS_BIT 4 #define MPU6050_MOTION_MOT_ZNEG_BIT 3 #define MPU6050_MOTION_MOT_ZPOS_BIT 2 #define MPU6050_MOTION_MOT_ZRMOT_BIT 0 #define MPU6050_DELAYCTRL_DELAY_ES_SHADOW_BIT 7 #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV4_DLY_EN_BIT 4 #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV3_DLY_EN_BIT 3 #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV2_DLY_EN_BIT 2 #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV1_DLY_EN_BIT 1 #define MPU6050_DELAYCTRL_I2C_SLV0_DLY_EN_BIT 0 #define MPU6050_PATHRESET_GYRO_RESET_BIT 2 #define MPU6050_PATHRESET_ACCEL_RESET_BIT 1 #define MPU6050_PATHRESET_TEMP_RESET_BIT 0 #define MPU6050_DETECT_ACCEL_ON_DELAY_BIT 5 #define MPU6050_DETECT_ACCEL_ON_DELAY_LENGTH 2 #define MPU6050_DETECT_FF_COUNT_BIT 3 #define MPU6050_DETECT_FF_COUNT_LENGTH 2 #define MPU6050_DETECT_MOT_COUNT_BIT 1 #define MPU6050_DETECT_MOT_COUNT_LENGTH 2 #define MPU6050_DETECT_DECREMENT_RESET 0x0 #define MPU6050_DETECT_DECREMENT_1 0x1 #define MPU6050_DETECT_DECREMENT_2 0x2 #define MPU6050_DETECT_DECREMENT_4 0x3 #define MPU6050_USERCTRL_DMP_EN_BIT 7 #define MPU6050_USERCTRL_FIFO_EN_BIT 6 #define MPU6050_USERCTRL_I2C_MST_EN_BIT 5 #define MPU6050_USERCTRL_I2C_IF_DIS_BIT 4 #define MPU6050_USERCTRL_DMP_RESET_BIT 3 #define MPU6050_USERCTRL_FIFO_RESET_BIT 2 #define MPU6050_USERCTRL_I2C_MST_RESET_BIT 1 #define MPU6050_USERCTRL_SIG_COND_RESET_BIT 0 #define MPU6050_PWR1_DEVICE_RESET_BIT 7 #define MPU6050_PWR1_SLEEP_BIT 6 #define MPU6050_PWR1_CYCLE_BIT 5 #define MPU6050_PWR1_TEMP_DIS_BIT 3 #define MPU6050_PWR1_CLKSEL_BIT 2 #define MPU6050_PWR1_CLKSEL_LENGTH 3 #define MPU6050_CLOCK_INTERNAL 0x00 #define MPU6050_CLOCK_PLL_XGYRO 0x01 #define MPU6050_CLOCK_PLL_YGYRO 0x02 #define MPU6050_CLOCK_PLL_ZGYRO 0x03 #define MPU6050_CLOCK_PLL_EXT32K 0x04 #define MPU6050_CLOCK_PLL_EXT19M 0x05 #define MPU6050_CLOCK_KEEP_RESET 0x07 #define MPU6050_PWR2_LP_WAKE_CTRL_BIT 7 #define MPU6050_PWR2_LP_WAKE_CTRL_LENGTH 2 #define MPU6050_PWR2_STBY_XA_BIT 5 #define MPU6050_PWR2_STBY_YA_BIT 4 #define MPU6050_PWR2_STBY_ZA_BIT 3 #define MPU6050_PWR2_STBY_XG_BIT 2 #define MPU6050_PWR2_STBY_YG_BIT 1 #define MPU6050_PWR2_STBY_ZG_BIT 0 #define MPU6050_WAKE_FREQ_1P25 0x0 #define MPU6050_WAKE_FREQ_2P5 0x1 #define MPU6050_WAKE_FREQ_5 0x2 #define MPU6050_WAKE_FREQ_10 0x3 #define MPU6050_BANKSEL_PRFTCH_EN_BIT 6 #define MPU6050_BANKSEL_CFG_USER_BANK_BIT 5 #define MPU6050_BANKSEL_MEM_SEL_BIT 4 #define MPU6050_BANKSEL_MEM_SEL_LENGTH 5 #define MPU6050_WHO_AM_I_BIT 6 #define MPU6050_WHO_AM_I_LENGTH 6 #define MPU6050_DMP_MEMORY_BANKS 8 #define MPU6050_DMP_MEMORY_BANK_SIZE 256 #define MPU6050_DMP_MEMORY_CHUNK_SIZE 16 void MPU6050ReadTemp(short *tempData); void MPU6050ReadGyro(short *gyroData); void MPU6050ReadAcc(short *accData); void MPU6050_ReturnTemp(float*Temperature); void MPU6050_Init(void); uint8_t MPU6050ReadID(void); void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat); void MPU6050_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char* Read,uint8_t num); void MPU6050_PWR_MGMT_1_INIT(void); /* 操作函数 */ uint8_t mpu6050_write(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat); /* 往ATK-MS6050的指定寄存器连续写入指定数据 */ uint8_t mpu6050_write_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t dat); /* 往ATK-MS6050的指定寄存器写入一字节数据 */ uint8_t mpu6050_read(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *dat); /* 连续读取ATK-MS6050指定寄存器的值 */ uint8_t mpu6050_read_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *dat); /* 读取ATK-MS6050指定寄存器的值 */ void mpu6050_sw_reset(void); /* ATK-MS6050软件复位 */ uint8_t mpu6050_set_gyro_fsr(uint8_t fsr); /* ATK-MS6050设置陀螺仪传感器量程范围 */ uint8_t mpu6050_set_accel_fsr(uint8_t fsr); /* ATK-MS6050设置加速度传感器量程范围 */ uint8_t mpu6050_set_lpf(uint16_t lpf); /* ATK-MS6050设置数字低通滤波器频率 */ uint8_t mpu6050_set_rate(uint16_t rate); /* ATK-MS6050设置采样率 */ uint8_t mpu6050_get_temperature(int16_t *temp); /* ATK-MS6050获取温度值 */ uint8_t mpu6050_get_gyroscope(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz); /* ATK-MS6050获取陀螺仪值 */ uint8_t mpu6050_get_accelerometer(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az); /* ATK-MS6050获取加速度值 */ uint8_t mpu6050_init(void); /* 函数错误代码 */ #define MPU6050_EOK 0 /* 没有错误 */ #define MPU6050_EID 1 /* ID错误 */ #define MPU6050_EACK 2 /* IIC通讯ACK错误 */ #endif /*__MPU6050*/ 代码分析

主要涉及与MPU6050传感器通信和配置相关的函数。以下是对每个函数的简要说明： MPU6050_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat): 将数据写入MPU6050寄存器的函数。 MPU6050_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char* Read,uint8_t num): 从MPU6050寄存器读取数据的函数。 mpu6050_write_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t dat): 向MPU6050指定寄存器写入一字节数据的函数。 mpu6050_read_byte(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *dat): 读取MPU6050指定寄存器的值的函数。 MPU6050_Init(void): 初始化MPU6050芯片的函数，包括解除休眠状态和配置传感器参数等。 MPU6050ReadID(void): 读取MPU6050的ID，并检查是否能够正确识别MPU6050模块。 MPU6050ReadAcc(short *accData): 读取MPU6050的加速度数据。 MPU6050ReadGyro(short *gyroData): 读取MPU6050的角加速度数据。 MPU6050ReadTemp(short *tempData): 读取MPU6050的原始温度数据。 MPU6050_ReturnTemp(float *Temperature): 将读取到的温度数据转化为摄氏度。 mpu6050_sw_reset(void): 执行MPU6050的软件复位操作。 mpu6050_set_gyro_fsr(uint8_t fsr): 设置MPU6050陀螺仪传感器的量程范围。 mpu6050_set_accel_fsr(uint8_t fsr): 设置MPU6050加速度传感器的量程范围。 mpu6050_set_lpf(uint16_t lpf): 设置MPU6050的数字低通滤波器频率。 mpu6050_set_rate(uint16_t rate): 设置MPU6050的采样率。 mpu6050_get_temperature(int16_t *temp): 获取MPU6050的温度值。 mpu6050_get_gyroscope(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz): 获取MPU6050的陀螺仪值。 mpu6050_get_accelerometer(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az): 获取MPU6050的加速度值。 mpu6050_init(void): 对MPU6050进行初始化的函数。 这些函数可以用于控制和读取MPU6050传感器的数据。请确保正确连接MPU6050模块，并在代码中适当调用这些函数来实现您的应用逻

DMP移植

先获取到移植所需的文件，我使用的文件来自正点原子陀螺仪资料,见文件添加进工程，再进行自己mcu的适配修改 在这里插入图片描述

1.修改头文件路径为自己的头文件路径

inv_mpu.c 在这里插入图片描述

修改 在这里插入图片描述

inv_mpu_dmp_motion_driver.c

在这里插入图片描述

修改 在这里插入图片描述

2.修改I2C读写函数为自己mcu平台的读写函数

inv_mpu.c 在这里插入图片描述

修改为 在这里插入图片描述

3.修改延时函数为自己平台的延时函数

inv_mpu.c 在这里插入图片描述

修改为 在这里插入图片描述

inv_mpu_dmp_motion_driver.c 在这里插入图片描述

修改 在这里插入图片描述

4.修改MPU6050的地址

mpu6050.h 修改MPU6050地址为0XD0 在这里插入图片描述

inv_mpu.c 修改MPU6050地址为0XD0 在这里插入图片描述

软件I2C读取时不需要修改这个地址

使用举例 /* 初始化MPU6050 */ PRINT_LOG("\r\n ", __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__); int ret = 0; float pit, rol, yaw; int16_t acc_x, acc_y, acc_z; int16_t gyr_x, gyr_y, gyr_z; int16_t temp; ret = 1; ret = mpu6050_init(); if (ret != 0) { PRINT_LOG("\r\n ", __FILE__, __LINE__, __FUNCTION__); printf("MPU6050 init failed!\r\n"); } ret = 1; while(ret){ /* 初始化MPU6050 DMP */ ret = mpu6050_dmp_init(); if (ret != 0) { printf("MPU6050 DMP init failed!\r\n"); } } while (1) { /* 获取MPU6050 DMP处理后的数据 */ ret = mpu6050_dmp_get_data(&pit, &rol, &yaw); /* 获取MPU6050加速度值 */ ret += mpu6050_get_accelerometer(&acc_x, &acc_y, &acc_z); /* 获取MPU6050陀螺仪值 */ ret += mpu6050_get_gyroscope(&gyr_x, &gyr_y, &gyr_z); /* 获取MPU6050温度值 */ ret += mpu6050_get_temperature(&temp); /* 上传相关数据信息至串口调试助手 */ printf("pit: %.2f, rol: %.2f, yaw: %.2f,\r\n ", pit, rol, yaw); printf("acc_x: %d, acc_y: %d, acc_z: %d, \r\n", acc_x, acc_y, acc_z); printf("gyr_x: %d, gyr_y: %d, gyr_z: %d, \r\n", gyr_x, gyr_y, gyr_z); printf("temp: %d\r\n", temp); ret = mpu6050_dmp_get_data(&pit, &rol, &yaw); printf("pit: %.2f, rol: %.2f, yaw: %.2f,\r\n ", pit, rol, yaw); HAL_Delay(5000); // mpu6050_init(); // mpu6050_dmp_init(); }

这段代码初始化了MPU6050传感器，并使用DMP（数字运动处理）模块获取传感器的姿态数据（俯仰、横滚和偏航），加速度数据，陀螺仪数据和温度数据。然后，它通过串口调试助手打印这些数据。在主循环中，代码等待5秒钟后重复获取和打印数据。 请注意，上述代码可能需要根据您的具体硬件配置和要求进行修改和适应。确保正确连接MPU6050模块，并根据您的需求进行必要的初始化和配置。

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