- 示例程序
- MPU6050.c
- MPU6050.h
- main.c
- 实验现象
普中51-单核-A2
STC89C52
Keil uVision V5.29.0.0
PK51 Prof.Developers Kit Version:9.60.0.0
串口示波器：Vofa+ 1.3.10
移植自正点原子ATK-MPU6050六轴传感器例程。
示例程序 软件I2C程序见【51单片机快速入门指南】4： 软件 I2C
stdint.h见【51单片机快速入门指南】1：基础知识和工程创建
串口部分见【51单片机快速入门指南】3.3：USART 串口通信
#include "MPU6050.h"
#include "./Software_I2C/Software_I2C.h"
void Delay1ms(); //@11.0592MHz
void MPU_Delay_Ms(uint16_t Milliseconds) //移植时需修改
{
while(Milliseconds--)
Delay1ms();
}
//IIC连续写
//reg:要写入的寄存器地址
//len:要写入的长度
//buf:要写入的数据的首地址
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *buf)
{
return i2c_mem_write(MPU_ADDR, reg, buf, len);
}
//IIC连续读
//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
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *buf)
{
return i2c_mem_read(MPU_ADDR, reg, buf, len);
}
//IIC写一个字节
//reg:寄存器地址
//data:数据
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg, uint8_t Data)
{
return i2c_mem_write(MPU_ADDR, reg, &Data, 1);
}
//IIC读一个字节
//reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
{
uint8_t res;
i2c_mem_read(MPU_ADDR, reg, &res, 1);
return res;
}
//写入8位寄存器的一个位
uint8_t MPU_Write_Bit(uint8_t addr, uint8_t bitNum, uint8_t Data)
{
return i2c_write_bit(MPU_ADDR, addr, bitNum, Data);
}
//写入8位寄存器的多个位
uint8_t MPU_Write_Bits(uint8_t addr, uint8_t bitStart, uint8_t length, uint8_t Data)
{
return i2c_write_bits(MPU_ADDR, addr, bitStart, length, Data);
}
//读取一个位从8位器件的寄存器
uint8_t MPU_Read_Bit(uint8_t addr, uint8_t bitNum, uint8_t *Data)
{
return i2c_read_bit(MPU_ADDR, addr, bitNum, Data);
}
//读取8位寄存器的多个位
uint8_t MPU_Read_Bits(uint8_t addr, uint8_t bitStart, uint8_t length, uint8_t *Data)
{
return i2c_read_bits(MPU_ADDR, addr, bitStart, length, Data);
}
//
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK NANO STM32F103开发板
//MPU6050 驱动代码
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2018/7/28
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 208-2028
//All rights reserved
//
//初始化MPU6050
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Init(void)
{
uint8_t res;
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x80); //复位MPU6050
MPU_Delay_Ms(100);
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x00); //唤醒MPU6050
MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺仪传感器,±2000dps
MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度传感器,±2g
MPU_Set_Rate(50); //设置采样率50Hz
MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG, 0x01); //使能数据就绪中断
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);
if (res == MPU_ADDR)//器件ID正确
{
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(200); //设置采样率为200Hz
}
else
return 1;
return 0;
}
//设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG, fsr << 3);//设置陀螺仪满量程范围
}
//设置MPU6050加速度传感器满量程范围
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG, fsr << 3);//设置加速度传感器满量程范围
}
//设置MPU6050的数字低通滤波器
//lpf:数字低通滤波频率(Hz)
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
{
uint8_t Data = 0;
if (lpf >= 188)Data = 1;
else if (lpf >= 98)Data = 2;
else if (lpf >= 42)Data = 3;
else if (lpf >= 20)Data = 4;
else if (lpf >= 10)Data = 5;
else Data = 6;
return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG, Data);//设置数字低通滤波器
}
//设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,设置成功
// 其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{
uint8_t 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
return MPU_Set_LPF(rate / 2); //自动设置LPF为采样率的一半
}
//得到温度值
//返回值:温度值(扩大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{
uint8_t buf[2];
short raw;
float temp;
MPU_Read_Len(MPU_TEMP_OUTH_REG, 2, buf);
raw = ((uint16_t)buf[0] << 8) | buf[1];
temp = 36.53 + ((double)raw) / 340;
return temp * 100;;
}
//得到陀螺仪值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx, short *gy, short *gz)
{
uint8_t buf[6], res;
res = MPU_Read_Len(MPU_GYRO_XOUTH_REG, 6, buf);
if (res == 0)
{
*gx = ((uint16_t)buf[0] << 8) | buf[1];
*gy = ((uint16_t)buf[2] << 8) | buf[3];
*gz = ((uint16_t)buf[4] << 8) | buf[5];
}
return res;;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
// 其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax, short *ay, short *az)
{
uint8_t buf[6], res;
res = MPU_Read_Len(MPU_ACCEL_XOUTH_REG, 6, buf);
if (res == 0)
{
*ax = ((uint16_t)buf[0] << 8) | buf[1];
*ay = ((uint16_t)buf[2] << 8) | buf[3];
*az = ((uint16_t)buf[4] << 8) | buf[5];
}
return res;;
}
MPU6050.h
#ifndef __MPU6050_H #define __MPU6050_H #include "stdint.h" // //本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途 //ALIENTEK NANO STM32F103开发板 //MPU6050 驱动代码 //正点原子@ALIENTEK //技术论坛:www.openedv.com //创建日期:2018/7/28 //版本：V1.0 //版权所有，盗版必究。 //Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 208-2028 //All rights reserved // #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 #define MPU_PROD_ID_REG 0x0C //prod id寄存器,在寄存器手册未提到 #define MPU_SELF_TESTX_REG 0x0D //自检寄存器X #define MPU_SELF_TESTY_REG 0x0E //自检寄存器Y #define MPU_SELF_TESTZ_REG 0x0F //自检寄存器Z #define MPU_SELF_TESTA_REG 0x10 //自检寄存器A #define MPU_SAMPLE_RATE_REG 0x19 //采样频率分频器 #define MPU_CFG_REG 0x1A //配置寄存器 #define MPU_GYRO_CFG_REG 0x1B //陀螺仪配置寄存器 #define MPU_ACCEL_CFG_REG 0x1C //加速度计配置寄存器 #define MPU_MOTION_DET_REG 0x1F //运动检测阀值设置寄存器 #define MPU_FIFO_EN_REG 0x23 //FIFO使能寄存器 #define MPU_I2CMST_CTRL_REG 0x24 //IIC主机控制寄存器 #define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG 0x25 //IIC从机0器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV0_REG 0x26 //IIC从机0数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG 0x27 //IIC从机0控制寄存器 #define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG 0x28 //IIC从机1器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV1_REG 0x29 //IIC从机1数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG 0x2A //IIC从机1控制寄存器 #define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG 0x2B //IIC从机2器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV2_REG 0x2C //IIC从机2数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG 0x2D //IIC从机2控制寄存器 #define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG 0x2E //IIC从机3器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV3_REG 0x2F //IIC从机3数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG 0x30 //IIC从机3控制寄存器 #define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG 0x31 //IIC从机4器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV4_REG 0x32 //IIC从机4数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV4_DO_REG 0x33 //IIC从机4写数据寄存器 #define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG 0x34 //IIC从机4控制寄存器 #define MPU_I2CSLV4_DI_REG 0x35 //IIC从机4读数据寄存器 #define MPU_I2CMST_STA_REG 0x36 //IIC主机状态寄存器 #define MPU_INTBP_CFG_REG 0x37 //中断/旁路设置寄存器 #define MPU_INT_EN_REG 0x38 //中断使能寄存器 #define MPU_INT_STA_REG 0x3A //中断状态寄存器 #define MPU_ACCEL_XOUTH_REG 0x3B //加速度值,X轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_XOUTL_REG 0x3C //加速度值,X轴低8位寄存器 #define MPU_ACCEL_YOUTH_REG 0x3D //加速度值,Y轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_YOUTL_REG 0x3E //加速度值,Y轴低8位寄存器 #define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG 0x3F //加速度值,Z轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG 0x40 //加速度值,Z轴低8位寄存器 #define MPU_TEMP_OUTH_REG 0x41 //温度值高八位寄存器 #define MPU_TEMP_OUTL_REG 0x42 //温度值低8位寄存器 #define MPU_GYRO_XOUTH_REG 0x43 //陀螺仪值,X轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_XOUTL_REG 0x44 //陀螺仪值,X轴低8位寄存器 #define MPU_GYRO_YOUTH_REG 0x45 //陀螺仪值,Y轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_YOUTL_REG 0x46 //陀螺仪值,Y轴低8位寄存器 #define MPU_GYRO_ZOUTH_REG 0x47 //陀螺仪值,Z轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_ZOUTL_REG 0x48 //陀螺仪值,Z轴低8位寄存器 #define MPU_I2CSLV0_DO_REG 0x63 //IIC从机0数据寄存器 #define MPU_I2CSLV1_DO_REG 0x64 //IIC从机1数据寄存器 #define MPU_I2CSLV2_DO_REG 0x65 //IIC从机2数据寄存器 #define MPU_I2CSLV3_DO_REG 0x66 //IIC从机3数据寄存器 #define MPU_I2CMST_DELAY_REG 0x67 //IIC主机延时管理寄存器 #define MPU_SIGPATH_RST_REG 0x68 //信号通道复位寄存器 #define MPU_MDETECT_CTRL_REG 0x69 //运动检测控制寄存器 #define MPU_USER_CTRL_REG 0x6A //用户控制寄存器 #define MPU_PWR_MGMT1_REG 0x6B //电源管理寄存器1 #define MPU_PWR_MGMT2_REG 0x6C //电源管理寄存器2 #define MPU_FIFO_CNTH_REG 0x72 //FIFO计数寄存器高八位 #define MPU_FIFO_CNTL_REG 0x73 //FIFO计数寄存器低八位 #define MPU_FIFO_RW_REG 0x74 //FIFO读写寄存器 #define MPU_DEVICE_ID_REG 0x75 //器件ID寄存器 //如果AD0脚(9脚)接地,IIC地址为0x68(不包含最低位). //如果接V3.3,则IIC地址为0x69(不包含最低位). #define MPU_ADDR 0x68 //此为7位地址 //因为模块AD0默认接GND,所以转为读写地址后,为0xD1和0xD0(如果接VCC,则为0xD3和0xD2) #define MPU_READ 0xD1 #define MPU_WRITE 0xD0 uint8_t MPU_Init(void); //初始化MPU6050 uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *buf); //IIC连续读 uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t reg, uint8_t len, uint8_t *buf); //IIC连续写 uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg, uint8_t Data); //IIC写一个字节 uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg); //IIC读一个字节 uint8_t MPU_Write_Bit(uint8_t addr, uint8_t bitNum, uint8_t Data); //写入8位寄存器的一个位 uint8_t MPU_Write_Bits(uint8_t addr, uint8_t bitStart, uint8_t length, uint8_t Data);//写入8位寄存器的多个位 uint8_t MPU_Read_Bit(uint8_t addr, uint8_t bitNum, uint8_t *Data); //读取一个位从8位器件的寄存器 uint8_t MPU_Read_Bits(uint8_t addr, uint8_t bitStart, uint8_t length, uint8_t *Data);//读取8位寄存器的多个位 uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr); uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr); uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf); uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate); int16_t MPU_Get_Temperature(void); uint8_t MPU_Get_Gyroscope(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz); uint8_t MPU_Get_Accelerometer(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az); #define MPU_Refresh() MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG, 0x00) //唤醒MPU6050 void MPU_Delay_Ms(uint16_t Milliseconds); //移植时需修改 #endifmain.c
#include实验现象#include "intrins.h" #include "stdint.h" #include "USART.h" #include "./MPU6050/MPU6050.h" void Delay1ms() //@11.0592MHz { unsigned char i, j; _nop_(); i = 2; j = 199; do { while (--j); } while (--i); } void Delay_ms(int i) { while(i--) Delay1ms(); } void main(void) { int16_t aacx,aacy,aacz; //加速度传感器原始数据 int16_t gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺仪原始数据 int16_t temp; //温度 USART_Init(USART_MODE_1, Rx_ENABLE, STC_USART_Priority_Lowest, 11059200, 57600, DOUBLE_BAUD_ENABLE, USART_TIMER_1); MPU_Init(); while(1) { temp = MPU_Get_Temperature(); //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 printf("%d, %d, %d, %d, %d, %d, %drn", aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,temp); } }
轻轻转动陀螺仪，可见数据随之变化。
