(十四)树莓派3B+ wiringPi库的使用--硬件IIC驱动MPU6050

使用之前

在使用树莓派3B+和wiringPi之前希望你已经熟读了和他们相关的文档。
http://wiringpi.com/reference/i2c-library/

1. 树莓派3B+的引脚图
   
   这张图可以清晰的查看每个引脚的功能。
2. mpu6050模块电路图
   
   模块外观：
   
   模块的资料地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=2384903480&uk=1900861665
3. 我是用的树莓派第一组IIC接口，也就是排针的第3引脚SDA.1接MPU6050模块SDA引脚，牌证第5引脚SCL.1接MPU6050模块的SCL引脚。MPU6050模块的AD0接地。

开启树莓派IIC接口

1. ssh方式登录树莓派；
2. 执行sudo su 切换成root用户，如果你是root用户登录，请忽略这一步；
3. 执行raspi-config，出现如下界面，键盘上下键选择第5个，然后按回车键进入；
   
4. 继续按键盘上下键，还是第5个，进入IIC；
   
   这里大家可以发现还可以设置其他接口，摄像头，SSH，VNC，SPI，串口等。
5. 选择是
   
   由于之前我已经设置过，且设置成了中文，所以显示是这样的。这里我们按键盘的左右键切换，然后按回车键确定即可。
   当然还可以是直接进入树莓派的桌面去设置。设置完了之后为了保险起见，我们重启sudo reboot一下树莓派。

检查电路连接是否正常

上面我已经说了电路的连接了。下面要做的就是检查电路是否连接正常。

1. 执行gpio i2cdetect，出现如下效果说明电路连接正常；
   
   这里我们看见了一个68，这个68就是我们的mpu6050的器件地址。关于IIC总线的知识请大家自行百度学习。
2. 为什么是68呢？这个就需要看数据手册了。
   
   我们事先把模块的AD0接地了，所以b1101000就是68了，这里68应该是十六进制的，也就是0x68。
   这里也说了MPU6050的IIC总线的最大速度是400kHz。
3. 读取数据，执行i2cdump -y 1 0x68
   
   这里通过终端命令就已经读取到了MPU6050里面寄存器的数据了。
   关于MPU6050的相关寄存器，上面的资料地址里面有数据手册说明。

代码实现

#include 
#include 
#include 

//****************************************
// 定义MPU6050内部地址
//****************************************
#define	SMPLRT_DIV		0x19	//陀螺仪采样率，典型值：0x07(125Hz)
#define	CONFIG			0x1A	//低通滤波频率，典型值：0x06(5Hz)
#define	GYRO_CONFIG		0x1B	//陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
#define	ACCEL_CONFIG	0x1C	//加速计自检、测量范围及高通滤波频率，典型值：0x01(不自检，2G，5Hz)
#define	ACCEL_XOUT_H	0x3B
#define	ACCEL_XOUT_L	0x3C
#define	ACCEL_YOUT_H	0x3D
#define	ACCEL_YOUT_L	0x3E
#define	ACCEL_ZOUT_H	0x3F
#define	ACCEL_ZOUT_L	0x40
#define	TEMP_OUT_H		0x41
#define	TEMP_OUT_L		0x42
#define	GYRO_XOUT_H		0x43
#define	GYRO_XOUT_L		0x44	
#define	GYRO_YOUT_H		0x45
#define	GYRO_YOUT_L		0x46
#define	GYRO_ZOUT_H		0x47
#define	GYRO_ZOUT_L		0x48
#define	PWR_MGMT_1		0x6B	//电源管理，典型值：0x00(正常启用)
#define	WHO_AM_I		0x75	//IIC地址寄存器(默认数值0x68，只读)
#define	SlaveAddress	0x68	//MPU6050器件地址

int fd;

// 初始化 mpu6050
void initMPU6050(){
     
    wiringPiSetup () ;
    fd = wiringPiI2CSetup (SlaveAddress);  
    if (fd >= 0) {
      // fd 为负数，说明IIC连接失败
        printf("fd = %d\n",fd);
        wiringPiI2CWriteReg8(fd,PWR_MGMT_1,0x00); // 开启温度检测 关闭休眠
        wiringPiI2CWriteReg8(fd,SMPLRT_DIV, 0x07);
        wiringPiI2CWriteReg8(fd,CONFIG, 0x06);
        wiringPiI2CWriteReg8(fd,GYRO_CONFIG, 0x18);
        wiringPiI2CWriteReg8(fd,ACCEL_CONFIG, 0x01);
    }
    else {
     
        printf("IIC初始化失败");
    }
}
// 读取制定寄存器中的数据
int getData(int reg_address){
     
   return (wiringPiI2CReadReg8(fd,reg_address) << 8) + wiringPiI2CReadReg8(fd,reg_address + 1);
}


int main (void)
{
      
    initMPU6050();
    for(;;){
     
        printf("ACCEL_XOUT_data = %d\n",getData(ACCEL_XOUT_H));
        printf("ACCEL_YOUT_data = %d\n",getData(ACCEL_YOUT_H));
        printf("ACCEL_ZOUT_data = %d\n",getData(ACCEL_ZOUT_H));

        printf("GYRO_XOUT_data = %d\n",getData(GYRO_XOUT_H));
        printf("GYRO_YOUT_data = %d\n",getData(GYRO_YOUT_H));
        printf("GYRO_DOUT_data = %d\n",getData(GYRO_ZOUT_H));
		
		// 这里温度计算公式 还没找到具体的出处，百度的，不可靠
        printf("TEMP_OUT_data = %f\n",((double)getData(TEMP_OUT_H)/340 + 36.53)); 
        delay(5000); // 间隔5秒 打印一次数据
    }
	return 0 ;
}

wiringpi相关函数说明

1. int wiringPiI2CSetup (int devId) ;
   使用给定的设备标识符初始化I2C系统。如果返回负值，则说明初始化失败。
2. int wiringPiI2CWriteReg8 (int fd, int reg, int data) ;
   往指定的器件fd的寄存器地址reg写入数据data。
3. int wiringPiI2CReadReg8 (int fd, int reg) ;
   从指定的器件fd的寄存器地址reg读取数据。
   上面的2和3是8位器件的操作方式，还有16位器件的操作方式。
   关于MPU6050的相关寄存器说明，这个看数据手册是最准确的。

最后

其实使用wiringpi库区操作IIC并不难，简单的驱动MPU6050并读取数据也不难。难的是怎么使用MPU6050去一些东西。网上很多四轴飞行器和两轮自平衡小车里面都有使用这个。