STM32学习100步之第八十九步-第九十一步——加速度传感器MPU6050
MPU6050传感器
MPU-6000 ( 605Q)为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪鸟加速器时间轴之差的问题，减少了大量的封装空间。当连接到三轴磁强计时，MPU-60X0提供完整的9轴运动融合输出到其主I2C或SPI端口(SPI仅在MPU- 6000上可用)。
MPU6050封装如下：
其模块化PCB板以及引脚定义：
具体6轴旋转示意图如下:
MPU6050使用I²C总线和单片机通信
MPU6050的器件地址是0xD0，在官方的手册上给出的地址是0x68,但由于IIC的地址是7位，所以在用8位的字节方式表达时会有两种可能，
如果在低位补0，结果就是1101 0000， 如果高位补0，结果是0110 1000,所以才会有一个地址的两种表述。
在STM32硬件I2C的时候要用地址0xD0。
使用I²C与MPU6050通信的原理是需要知道MPU6050的地址值，还有其内部各个寄存器的值，如此单片机便可通过I²C总线对MPU6050的各个寄存器进行读写操作，从而可以对MPU6050的各个功能进行设置，也可直接从相应的寄存器中读出
下面是MPU6050内部各个寄存器的地址值，以及相应的功能
#define MPU6050_RA_SMPLRT_DIV 0x19 ////////////////
#define MPU6050_RA_CONFIG 0x1A ////////////////
#define MPU6050_RA_GYRO_CONFIG 0x1B ////////////////
#define MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG 0x1C ////////////////
#define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H 0x3B
#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
#define MPU6050_RA_TEMP_OUT_L 0x42
#define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H 0x43
#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_PWR_MGMT_1 0x6B /////////////////////
#define MPU6050_RA_WHO_AM_I 0x75 /////////////////////
上面写出的是对应原始数据存储的寄存器，因为采样是有一个16位的ADC转换器，因此每个数据都是16位的，其中0x41、0x42对应的寄存器存储的数据没有用，读取可以忽略。
存储函数如下：
void MPU6050_READ(u16* n){ //读出X、Y、Z三轴加速度/陀螺仪原始数据 //n[0]是AX，n[1]是AY，n[2]是AZ，n[3]是GX，n[4]是GY，n[5]是GZ
u8 i;
u8 t[14];
I2C_READ_BUFFER(MPU6050_ADD, MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H, t, 14); //读出连续的数据地址，包括了加速度和陀螺仪共12字节
for(i=0; i<3; i++) //整合加速度
n[i]=((t[2*i] << 8) + t[2*i+1]);
for(i=4; i<7; i++) //整合陀螺仪
n[i-1]=((t[2*i] << 8) + t[2*i+1]);
}
上面忽略了两个数据的读取。
初始化函数如下：
void MPU6050_Init(void){ //初始化MPU6050
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,0x80);//解除休眠状态
delay_ms(1000); //等待器件就绪
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,0x00);//解除休眠状态
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_SMPLRT_DIV,0x07);//陀螺仪采样率
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_CONFIG,0x06);
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG,0x00);//配置加速度传感器工作在16G模式
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_GYRO_CONFIG,0x18);//陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
}
下图是各个寄存器对应的数据手册图：
通过相应配置寄存器的位，便可实现陀螺精度（测定的范围）的设定，设置见下表：
其中要配置寄存器的哪些位以及对应位的取值范围如下图：
加速度精度（测定的范围）的设定，设置见下表：
其中要配置寄存器的哪些位以及对应位的取值范围如下图：
如此便可理解下面
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG,0x00);//配置加速度传感器工作在2G模式
I2C_SAND_BYTE(MPU6050_ADD,MPU6050_RA_GYRO_CONFIG,0x18);//陀螺仪自检及测量范围，典型值：
如此便实现了相应寄存器的配置，注意范围越大，精度越小。
部分图片出自洋桃电子，仅用于学习目的。