Micropython——九轴传感器（MPU6050）的使用及算法（一）

简介：

MPU-60X0是全球首例9轴运动处理传感器。集成了三轴加速度，三轴角速度，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP（Digital Motion Processor：数字运动处理器），能够通过I2C协议进行获取数据，并返回到电脑或者显示在OLED屏幕上，直观地表现出来。

MPU6050将使用I2C协议进行通讯，获取角速度、加速度以及温度数据，使用串口显示在电脑上。

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1、硬件原理图以及实物图

图一：硬件原理图

 

图二：实物图MCU6050

2、如何连接及使用

 这里的XDA 和 XCL 作为次I2C接口，可以接磁力计等器件。这里我们未使用。

3、驱动文件

• 使用I2C通信。
• 检测到设备。
• 定时读取加速度、角速度及温度数据。
• 返回数据到单片机上。

陀螺仪数据输出寄存器（共6个寄存器，地址为0x43-0x48）

加速度传感器数据输出寄存器（6个，地址为0x3B-0x40）

温度传感器数据输出寄存器（0x41-0x42）

温度换算公式为    ：Tem = 36.53  +  regval  /340

import machine

class accel():
    def __init__(self, i2c, addr=0x68):
        self.iic = i2c
        self.addr = addr
        self.iic.start()
        self.iic.writeto(self.addr, bytearray([107, 0]))
        self.iic.stop()

    def get_raw_values(self):
        self.iic.start()
        a = self.iic.readfrom_mem(self.addr, 0x3B, 14)
        self.iic.stop()
        return a

    def get_ints(self):
        b = self.get_raw_values()
        c = []
        for i in b:
            c.append(i)
        return c

    def bytes_toint(self, firstbyte, secondbyte):
        if not firstbyte & 0x80:
            return firstbyte << 8 | secondbyte
        return - (((firstbyte ^ 255) << 8) | (secondbyte ^ 255) + 1)

    def get_values(self):
        raw_ints = self.get_raw_values()
        vals = {}
        vals["AcX"] = self.bytes_toint(raw_ints[0], raw_ints[1])
        vals["AcY"] = self.bytes_toint(raw_ints[2], raw_ints[3])
        vals["AcZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[4], raw_ints[5])
        vals["Tmp"] = self.bytes_toint(raw_ints[6], raw_ints[7]) / 340.00 + 36.53
        vals["GyX"] = self.bytes_toint(raw_ints[8], raw_ints[9])
        vals["GyY"] = self.bytes_toint(raw_ints[10], raw_ints[11])
        vals["GyZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[12], raw_ints[13])
        return vals  # returned in range of Int16
        # -32768 to 32767

    def val_test(self):  # ONLY FOR TESTING! Also, fast reading sometimes crashes IIC
        from time import sleep
        while 1:
            print(self.get_values())
            sleep(0.05)

关于程序的一些解释说明：

• 0X68是I2C从机地址，0x69也是I2C从机地址，判断需要那个地址的时候是根据MPU_AD0时是悬空还是接VCC。接VCC时，地址是0X69，悬空或者接地时，地址是0X68

 

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主程序：

import mpu6050
from machine import SoftI2C,Pin
import utime

i2c = SoftI2C(scl=Pin(7), sda=Pin(6))
accel = mpu6050.accel(i2c)
while True:
    accel_dict = accel.get_values()
    print(accel_dict)
    utime.sleep(3)

 

今天只是简单地实现功能，下一篇文章将详细地讲解参数以及如何设置。