MPU6050六轴传感器

一、MPU6050简介

MPU6050是InvenSense公司推出的全球首款整合性6轴运动处理组件，内带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，利用自带数字运动处理器（DMP: Digital Motion Processor）硬件加速引擎，通过主IIC接口，可以向应用端输出完整的9轴姿态融合演算数据。有了DMP，我们可以使用InvenSense公司提供的运动处理资料库，非常方便的实现姿态解算，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时大大降低了开发难度 。

二、寄存器介绍

1、电源管理寄存器1(0x6B)

• DEVICE_RESE=1，复位MPU6050，复位完成后，自动清零。

• SLEEP=1，进入睡眠模式；SLEEP=0，正常工作模式。

• TEMP_DIS，用于设置是否使能温度传感器，设置为0，则使能。

• CLKSEL[2:0]，用于选择系统时钟源，如下图所示：
  
  2、陀螺仪配置寄存器(0x1B)
  

• FS_SEL[1:0]：用于设置陀螺仪的满量程范围：00，±250°/S；01，±500°/S；10，±1000°/S；11，±2000°/S；一般设置为3，即±2000°/S，因为陀螺仪的ADC为16位分辨率，所以得到灵敏度为：65536/4000=16.4LSB/(°/S)。
  3、加速度传感器配置寄存器(0x1C)
  

• AFS_SEL[1:0]：用于设置加速度传感器的满量程范围。00，±2g；01，±4g；10，±8g；11，±16g；我们一般设置为00，即±2g，因为加速度传感器的ADC也是16位，所以得到灵敏度为：65536/4=16384LSB/g。
  4、FIFO使能寄存器(0x23)
  

• 该寄存器用于控制FIFO使能，在简单读取传感器数据的时候，可以不用FIFO，设置对应位为：0，即可禁止FIFO，设置为1，则使能FIFO。
  注意：加速度传感器的3个轴，全由1个位（ACCEL_FIFO_EN）控制，只要该位置1，则加速度传感器的三个通道都开启FIFO了
  5、陀螺仪采样率分频寄存器(0x19)
  

• 该寄存器用于设置MPU6050的陀螺仪采样频率。

• 计算公式为： 采样频率 = 陀螺仪输出频率 / (1+SMPLRT_DIV)
  这里陀螺仪的输出频率，是1Khz或者8Khz，与数字低通滤波器（DLPF）的设置有关，当DLPF_CFG=0/7的时候，频率为8Khz，其他情况是1Khz。而且DLPF滤波频率一般设置为采样率的一半。采样率，我们假定设置为50Hz，那么：SMPLRT_DIV=1000/50-1=19。
  6、配置寄存器(0x1A)
  

• 重点看数字低通滤波器（DLPF）的设置位，即：DLPF_CFG[2:0]，加速度计和陀螺仪，都是根据这三个位的配置进行过滤的，如下表：
  
  7、电源管理寄存器2(0x6C)
  

• 该寄存器的LP_WAKE_CTRL用于控制低功耗时的唤醒频率。剩下的6位，分别控制加速度和陀螺仪的x/y/z轴是否进入待机模式。
  8、加速度传感器数据输出寄存器(0x3B~0x40)
  

• 加速度传感器数据输出寄存器总共由6个寄存器组成，输出X/Y/Z三个轴的加速度传感器值，高字节在前，低字节在后。
  9、陀螺仪数据输出寄存器(0x43~0x48)
  

• 陀螺仪数据输出寄存器总共由6个寄存器组成，输出X/Y/Z三个轴的陀螺仪传感器数据，高字节在前，低字节在后。
  10、温度传感器数据输出寄存器(0x41~0x42)
  

• 通过读取0X41（高8位）和0X42（低8位）寄存器得到。

• 温度换算公式为： Temperature = 36.53 +regval/340
  其中，Temperature为计算得到的温度值，单位为℃，regval为从0X41和0X42读到的温度传感器值。

三、MPU6050初始化流程

• ①初始化IIC接口。
• ②复位MPU6050。由电源管理寄存器1(0X6B)控制。
• ③设置角速度传感器和加速度传感器的满量程范围。由陀螺仪配置寄存器(0X1B)和加速度传感器配置寄存器(0X1C)设置 。
• ④设置其他参数。配置中断，由中断使能寄存器(0X38)控制；设置AUX
  IIC接口，由户控制寄存器(0X6A)控制；设置FIFO，由FIFO使能寄存器(0X23)控制；陀螺仪采样率
  ，由采样率分频寄存器(0X19)控制；设置数字低通滤波器，由配置寄存器(0X1A)控制。
• ⑤设置系统时钟。由电源管理寄存器1(0X6B)控制。一般选择x轴陀螺PLL作为时钟源，以获得更高精度的时钟。
• ⑥使能角速度传感器(陀螺仪)和加速度传感器。由电源管理寄存器2(0X6C)控制
  代码：

//初始化MPU6050
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
u8 MPU_Init(void)
{ 
	u8 res;
	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
 	}else return 1;
	return 0;
}

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