MPU6050详解（含源码）

news2024/10/5 23:28:15

前言：MPU6050是一款强大的六轴传感器，需要理解MPU6050首先得有IIC的基础，MPU6050 内部整合了 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，内部有硬件算法支持.

1.IO分配(MPU6050模块)

1. SCL 和 SDA 是连接 MCU 的 IIC 接口， MCU 通过这个 IIC 接口来控制 MPU6050，
另外还有一个 IIC 接口

2.AUX_CL 和 AUX_DA，这个接口可用来连接外部从设备，比如磁传感
器，这样就可以组成一个九轴传感器。

3.AD0 是从 IIC 接口（接 MCU）的地址控制引脚，该引脚控制 IIC 地址的最低位。如果接 GND，则 MPU6050 的 IIC 地址是： 0X68，如果接 VDD，则是 0X69.

2.MPU6050初始化（PA15 接 AD0 = GND）

注意：PA15默认是JTAG引脚，使用PA15时，需要使用IO的重映射功能。

（1）设置MPU6050的地址(AD0的电平)


RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//打开辅助功能时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15;	 // 
 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		
 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		
 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);					

GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);
	
MPU_AD0_CTRL=0;	//设置为低电平

注：这里使用PA15是默认是JTAG引脚，需要重映射。

（2）完成IIC的初始化

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//ÏÈÊ¹ÄÜÍâÉèIO PORTBÊ±ÖÓ 
		
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;	 // ¶Ë¿ÚÅäÖÃ
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //ÍÆÍìÊä³ö
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;		 //IO¿ÚËÙ¶ÈÎª50MHz
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					 //¸ù¾ÝÉè¶¨²ÎÊý³õÊ¼»¯GPIO 
	
  GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11);						 //PB10,PB11 Êä³ö¸ß

（3）配置MPU6050的设置

	MPU_IIC_Init();//初始化IIC总线
	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_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,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);
	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(50);						//设置采样率为50Hz
 	}

注：这里配置MPU6050的操作，都是通过IIC协议，直接对MPU6050的寄存器进行访问.

这里提供一个芯片初始化是否成功的小技巧，通常每个芯片都有自己的芯片ID，通常可以把初始化函数设置为u8类型，通过读取ID是否正确，返回不同类型的值（return 1或0），如：while(mpu_dmp_init())

3.MPU6050通信协议分析

发送一个字节

（1）MCU发送一个起始信号。

（2）传输从机7位地址+读/写位，等待应答信号

（3）发送寄存器地址，等待应答

（4）发送1个字节数据，等待应答

（5）结束信号

使用IIC写一个字节数据，程序如下：

u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data) 				 
{ 
    MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//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 
	MPU_IIC_Send_Byte(data);//发送数据
	if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待ACK
	{
		MPU_IIC_Stop();	 
		return 1;		 
	}		 
    MPU_IIC_Stop();	 
	return 0;
}

读取IIC多个字节数据

u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{ 
 	MPU_IIC_Start(); 
	MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//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
    MPU_IIC_Start();
	MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令	
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答 
	while(len)
	{
		if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK 
		else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1);		//读数据,发送ACK  
		len--;
		buf++; 
	}    
    MPU_IIC_Stop();	//产生一个停止条件 
	return 0;	
}

代码连接：