【HAL库每天一例】第084例：MPU6050陀螺仪

haohao663

【HAL库每天一例】系列例程从今天开始持续更新。。。。。
我们将坚持每天至少发布一个基于YS-F1Pro开发板的HAL库例程，
该系列例程将带领大家从零开始使用HAL库，后面会持续添加模块应用例程。
同样的，我们还程序发布基于HAL库的指导文档和视频教程，欢迎持续关注，并提出改进意见。

例程下载：
资料包括程序、相关说明资料以及软件使用截图

百度云盘：https://pan.baidu.com/s/1slN8rIt 密码：u6m1

360云盘：http://yunpan.cn/OcPiRp3wEcA92u密码 cfb6

（硬石YS-F1Pro开发板HAL库例程持续更新\2. 软件设计之高级裸机例程(HAL库版本)\YSF1_HAL-118. MPU6050陀螺仪）
/**
  ******************************************************************************
  *                           硬石YS-F1Pro开发板例程功能说明
  *
  *  例程名称: 1. MPU6050陀螺仪（软件I2C）
  *   
  ******************************************************************************
  * 说明：
  * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
  *
  * 淘宝：
  * 论坛：硬石电子社区
  * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
  ******************************************************************************
  */

【1】例程简介
  I2C总线是飞利浦公司开发的两线式串行总线。用于连接微控制器和外围设备。它是同步通信的一
种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。通过串行数据
（SDA）线和串行时钟 （SCL）线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识
别，而且都可以作为一个发送器或接收器。
MPU- 6000为全球首例整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时之
轴间差的问题，减少了大量的包装空间。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，并含可藉由第二个
I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion
Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术
InvenSense的运动处理资料库，可处理运动感测的复杂数据，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，
并为应用开发提供架构化的API。

【2】跳线帽情况
******* 为保证例程正常运行，必须插入以下跳线帽 **********
丝印编号     IO端口      目标功能引脚        出厂默认设置
  JP1        PA10        TXD(CH340G)          已接入
  JP2        PA9         RXD(CH340G)          已接入
  
【3】操作及现象
使用开发板配套的MINI USB线连接到开发板标示“调试串口”字样的MIMI USB接口（需要安装驱动），
在电脑端打开串口调试助手工具，设置参数为115200 8-N-1。下载完程序之后，将MPU6050接入I2C的
接口，在串口助手即可观察到各个值的变化

/******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/

软件模拟I2C



mpu6050.c文件内容

1. /**
   
2.   ******************************************************************************
   
3.   * 文件名程: main.c
   
4.   * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
   
5.   * 版    本: V1.0
   
6.   * 编写日期: 2015-10-04
   
7.   * 功    能: MPU6050驱动程序
   
8.   ******************************************************************************
   
9.   * 说明：
   
10.   * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
    
11.   *
    
12.   * 淘宝：
    
13.   * 论坛：http://www.ing10bbs.com
    
14.   * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
    
15.   ******************************************************************************
    
16.   */
    
17. 
    
18. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
    
19. #include "mpu6050/mpu6050.h"
    
20. #include "usart/bsp_debug_usart.h"
    
21. #include "i2c/bsp_i2c.h"
    
22. /* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
    
23. /* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
    
24. /* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
25. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
26. /* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
    
27. /* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
    
28. 
    
29. /**
    
30.   * 函数功能: 写数据到MPU6050寄存器
    
31.   * 输入参数: 无
    
32.   * 返 回 值: 无
    
33.   * 说    明: 无
    
34.   */
    
35. void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat)
    
36. {
    
37.         I2C_Start();
    
38.         I2C_SendByte(MPU6050_SLAVE_ADDRESS);
    
39.         I2C_WaitAck();
    
40.         I2C_SendByte(reg_add);
    
41.         I2C_WaitAck();
    
42.         I2C_SendByte(reg_dat);
    
43.         I2C_WaitAck();
    
44.         I2C_Stop();
    
45. }
    
46. 
    
47. /**
    
48.   * 函数功能: 从MPU6050寄存器读取数据
    
49.   * 输入参数: 无
    
50.   * 返 回 值: 无
    
51.   * 说    明: 无
    
52.   */
    
53. void MPU6050_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char *Read,uint8_t num)
    
54. {
    
55.         unsigned char i;
    
56.         
    
57.         I2C_Start();
    
58.         I2C_SendByte(MPU6050_SLAVE_ADDRESS);
    
59.         I2C_WaitAck();
    
60.         I2C_SendByte(reg_add);
    
61.         I2C_WaitAck();
    
62.         
    
63.         I2C_Start();
    
64.         I2C_SendByte(MPU6050_SLAVE_ADDRESS+1);
    
65.         I2C_WaitAck();
    
66.         
    
67.         for(i=0;i<(num-1);i++){
    
68.                 *Read=I2C_ReadByte(1);
    
69.                 Read++;
    
70.         }
    
71.         *Read=I2C_ReadByte(0);
    
72.         I2C_Stop();
    
73. }
    
74. 
    
75. /**
    
76.   * 函数功能: 初始化MPU6050芯片
    
77.   * 输入参数: 无
    
78.   * 返 回 值: 无
    
79.   * 说    明: 无
    
80.   */
    
81. void MPU6050_Init(void)
    
82. {
    
83.   int i=0,j=0;
    
84.   //在初始化之前要延时一段时间，若没有延时，则断电后再上电数据可能会出错
    
85.   for(i=0;i<1000;i++)
    
86.   {
    
87.     for(j=0;j<1000;j++)
    
88.     {
    
89.       ;
    
90.     }
    
91.   }
    
92.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00);            //解除休眠状态
    
93.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV , 0x07);            //陀螺仪采样率，1KHz
    
94.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_CONFIG , 0x06);                //低通滤波器的设置，截止频率是1K，带宽是5K
    
95.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG , 0x00);          //配置加速度传感器工作在2G模式，不自检
    
96.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18);     //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
    
97. }
    
98. 
    
99. /**
    
100.   * 函数功能: 读取MPU6050的ID
     
101.   * 输入参数: 无
     
102.   * 返 回 值: 无
     
103.   * 说    明: 无
     
104.   */
     
105. uint8_t MPU6050ReadID(void)
     
106. {
     
107.         unsigned char Re = 0;
     
108.     MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_WHO_AM_I,&Re,1);    //读器件地址
     
109.         if(Re != 0x68)
     
110.         {
     
111.                 printf("MPU6050 dectected error!\r\n检测不到MPU6050模块，请检查模块与开发板的接线");
     
112.                 return 0;
     
113.         }
     
114.         else
     
115.         {
     
116.                 printf("MPU6050 ID = %d\r\n",Re);
     
117.                 return 1;
     
118.         }
     
119.                
     
120. }
     
121. 
     
122. /**
     
123.   * 函数功能: 读取MPU6050的加速度数据
     
124.   * 输入参数: 无
     
125.   * 返 回 值: 无
     
126.   * 说    明: 无
     
127.   */
     
128. void MPU6050ReadAcc(short *accData)
     
129. {
     
130.     uint8_t buf[6];
     
131.     MPU6050_ReadData(MPU6050_ACC_OUT, buf, 6);
     
132.     accData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
133.     accData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
     
134.     accData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
     
135. }
     
136. 
     
137. /**
     
138.   * 函数功能: 读取MPU6050的角速度数据
     
139.   * 输入参数: 无
     
140.   * 返 回 值: 无
     
141.   * 说    明: 无
     
142.   */
     
143. void MPU6050ReadGyro(short *gyroData)
     
144. {
     
145.     uint8_t buf[6];
     
146.     MPU6050_ReadData(MPU6050_GYRO_OUT,buf,6);
     
147.     gyroData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
148.     gyroData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
     
149.     gyroData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
     
150. }
     
151. 
     
152. /**
     
153.   * 函数功能: 读取MPU6050的原始温度数据
     
154.   * 输入参数: 无
     
155.   * 返 回 值: 无
     
156.   * 说    明: 无
     
157.   */
     
158. void MPU6050ReadTemp(short *tempData)
     
159. {
     
160.         uint8_t buf[2];
     
161.     MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_TEMP_OUT_H,buf,2);     //读取温度值
     
162.     *tempData = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
163. }
     
164. 
     
165. /**
     
166.   * 函数功能: 读取MPU6050的温度数据，转化成摄氏度
     
167.   * 输入参数: 无
     
168.   * 返 回 值: 无
     
169.   * 说    明: 无
     
170.   */
     
171. void MPU6050_ReturnTemp(short*Temperature)
     
172. {
     
173.         short temp3;
     
174.         uint8_t buf[2];
     
175.         
     
176.         MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_TEMP_OUT_H,buf,2);     //读取温度值
     
177.   temp3= (buf[0] << 8) | buf[1];
     
178.         *Temperature=(((double) (temp3 + 13200)) / 280)-13;
     
179. }
     
180. 
     
181. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
     
182. 
     

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硬件I2C


mpu6050.c文件内容

1. /**
   
2.   ******************************************************************************
   
3.   * 文件名程: mpu6050.c
   
4.   * 作    者: 硬石嵌入式开发团队
   
5.   * 版    本: V1.0
   
6.   * 编写日期: 2015-10-04
   
7.   * 功    能: MPU6050驱动程序
   
8.   ******************************************************************************
   
9.   * 说明：
   
10.   * 本例程配套硬石stm32开发板YS-F1Pro使用。
    
11.   *
    
12.   * 淘宝：
    
13.   * 论坛：http://www.ing10bbs.com
    
14.   * 版权归硬石嵌入式开发团队所有，请勿商用。
    
15.   ******************************************************************************
    
16.   */
    
17. 
    
18. /* 包含头文件 ----------------------------------------------------------------*/
    
19. #include "mpu6050/mpu6050.h"
    
20. #include "usart/bsp_debug_usart.h"
    
21. #include "i2c/bsp_i2c.h"
    
22. /* 私有类型定义 --------------------------------------------------------------*/
    
23. /* 私有宏定义 ----------------------------------------------------------------*/
    
24. /* 私有变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
25. /* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
    
26. /* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/
    
27. /* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/
    
28. 
    
29. /**
    
30.   * 函数功能: 写数据到MPU6050寄存器
    
31.   * 输入参数: 无
    
32.   * 返 回 值: 无
    
33.   * 说    明: 无
    
34.   */
    
35. void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat)
    
36. {
    
37.   I2C_MPU6050_WriteData(MPU6050_SLAVE_ADDRESS,reg_add,reg_dat);
    
38. }
    
39. 
    
40. /**
    
41.   * 函数功能: 从MPU6050寄存器读取数据
    
42.   * 输入参数: 无
    
43.   * 返 回 值: 无
    
44.   * 说    明: 无
    
45.   */
    
46. void MPU6050_ReadData(uint8_t reg_add,unsigned char *Read,uint8_t num)
    
47. {
    
48.   I2C_MPU6050_ReadBuffer(MPU6050_SLAVE_ADDRESS,reg_add,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,Read,num);
    
49. }
    
50. 
    
51. /**
    
52.   * 函数功能: 初始化MPU6050芯片
    
53.   * 输入参数: 无
    
54.   * 返 回 值: 无
    
55.   * 说    明: 无
    
56.   */
    
57. void MPU6050_Init(void)
    
58. {
    
59.   int i=0,j=0;
    
60.   //在初始化之前要延时一段时间，若没有延时，则断电后再上电数据可能会出错
    
61.   for(i=0;i<1000;i++)
    
62.   {
    
63.     for(j=0;j<1000;j++)
    
64.     {
    
65.       ;
    
66.     }
    
67.   }
    
68.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00);            //解除休眠状态
    
69.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV , 0x07);            //陀螺仪采样率，1KHz
    
70.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_CONFIG , 0x06);                //低通滤波器的设置，截止频率是1K，带宽是5K
    
71.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG , 0x00);          //配置加速度传感器工作在2G模式，不自检
    
72.         MPU6050_WriteReg(MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18);     //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
    
73. }
    
74. 
    
75. /**
    
76.   * 函数功能: 读取MPU6050的ID
    
77.   * 输入参数: 无
    
78.   * 返 回 值: 无
    
79.   * 说    明: 无
    
80.   */
    
81. uint8_t MPU6050ReadID(void)
    
82. {
    
83.         unsigned char Re = 0;
    
84.     MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_WHO_AM_I,&Re,1);    //读器件地址
    
85.         if(Re != 0x68)
    
86.         {
    
87.                 printf("MPU6050 dectected error!\r\n检测不到MPU6050模块，请检查模块与开发板的接线");
    
88.                 return 0;
    
89.         }
    
90.         else
    
91.         {
    
92.                 printf("MPU6050 ID = %d\r\n",Re);
    
93.                 return 1;
    
94.         }
    
95.                
    
96. }
    
97. 
    
98. /**
    
99.   * 函数功能: 读取MPU6050的加速度数据
    
100.   * 输入参数: 无
     
101.   * 返 回 值: 无
     
102.   * 说    明: 无
     
103.   */
     
104. void MPU6050ReadAcc(short *accData)
     
105. {
     
106.     uint8_t buf[6];
     
107.     MPU6050_ReadData(MPU6050_ACC_OUT, buf, 6);
     
108.     accData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
109.     accData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
     
110.     accData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
     
111. }
     
112. 
     
113. /**
     
114.   * 函数功能: 读取MPU6050的角速度数据
     
115.   * 输入参数: 无
     
116.   * 返 回 值: 无
     
117.   * 说    明: 无
     
118.   */
     
119. void MPU6050ReadGyro(short *gyroData)
     
120. {
     
121.     uint8_t buf[6];
     
122.     MPU6050_ReadData(MPU6050_GYRO_OUT,buf,6);
     
123.     gyroData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
124.     gyroData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
     
125.     gyroData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
     
126. }
     
127. 
     
128. /**
     
129.   * 函数功能: 读取MPU6050的原始温度数据
     
130.   * 输入参数: 无
     
131.   * 返 回 值: 无
     
132.   * 说    明: 无
     
133.   */
     
134. void MPU6050ReadTemp(short *tempData)
     
135. {
     
136.         uint8_t buf[2];
     
137.     MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_TEMP_OUT_H,buf,2);     //读取温度值
     
138.     *tempData = (buf[0] << 8) | buf[1];
     
139. }
     
140. 
     
141. /**
     
142.   * 函数功能: 读取MPU6050的温度数据，转化成摄氏度
     
143.   * 输入参数: 无
     
144.   * 返 回 值: 无
     
145.   * 说    明: 无
     
146.   */
     
147. void MPU6050_ReturnTemp(short*Temperature)
     
148. {
     
149.         short temp3;
     
150.         uint8_t buf[2];
     
151.         
     
152.         MPU6050_ReadData(MPU6050_RA_TEMP_OUT_H,buf,2);     //读取温度值
     
153.   temp3= (buf[0] << 8) | buf[1];
     
154.         *Temperature=(((double) (temp3 + 13200)) / 280)-13;
     
155. }
     
156. 
     
157. /******************* (C) COPYRIGHT 2015-2020 硬石嵌入式开发团队 *****END OF FILE****/
     
158. 
     

复制代码

gameng

感谢分享！

金志峰

学习了，，，

逍遥李

不错的分享啊

vickyineefocus

这是个很棒的分享，但是mpu6050.c的代码重复了，我想楼主应该是想放mpu6050.h的文件吧？？？

ai0000

请问可以发一下源代码吗？ 我调试好久都没调试成功。谢谢大佬。

yindongli

好资料，要学习

ikraos

楼主还有资源吗，需要.h文件呜呜呜

haohao663

ikraos 发表于 2019-4-3 22:32
楼主还有资源吗，需要.h文件呜呜呜

硬石开源资料下载链接(该帖总是最新资料)
http://www.ing10bbs.com/forum.ph ... =1458&fromuid=4
(出处: 硬石社区)

zxcv1ddd

谢谢分享