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发表于 13 小时前 | 查看: 0| 回复: 0

一、MPU6050模块

MPU6050是一款集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的六轴运动传感器,广泛应用于运动检测与姿态估计领域,例如机器人、无人机和智能穿戴设备。它通过 I2C 接口与微控制器通信,使用简便,且内置温度传感器,体积小巧,支持可编程量程以适应不同场景。

主要特点

  1. 六轴传感器:同时检测物体的线性加速度与角速度。
  2. I2C通信:接口简单,便于连接。
  3. 内置温度传感器:可提供环境温度数据。
  4. 小巧轻便:适合对空间和重量敏感的应用。
  5. 可编程量程:用户可配置加速度计与陀螺仪的灵敏度。

驱动方式介绍

MPU6050的驱动初始化涉及对一系列内部寄存器的配置,以下是关键步骤:

  1. 复位MPU6050:向地址 0x6B 写入 0x80,使所有寄存器恢复默认值。

MPU6050电源管理1寄存器配置表

DEVICE_RESET位参数说明

  1. 唤醒MPU6050:向 0x6B 写入 0x00,使其进入正常工作状态。

PWR_MGMT_1寄存器详细参数说明

  1. 配置陀螺仪量程:通过陀螺仪配置寄存器 (0x1B) 设置满量程,例如选择 ±2000dps。

陀螺仪配置寄存器27表格

陀螺仪满量程选择FS_SEL参数表

  1. 配置加速度计量程:通过加速度传感器配置寄存器 (0x1C) 设置,例如选择 ±2g。

加速度计配置寄存器28表格

加速度计满量程选择AFS_SEL参数表

  1. 设置采样率:通过采样率分频寄存器 (0x19) 控制。若希望输出频率为50Hz(基础频率1kHz),则 SMPLRT_DIV 设置为19。

采样频率分频器SMPLRT_DIV寄存器说明

  1. 配置数字低通滤波器(DLPF):通过配置寄存器 (0x1A) 设置。若采样率为50Hz,可配置DLPF_CFG为 0x03,对应约42Hz带宽。

CONFIGURATION寄存器26表格

数字低通滤波器DLPF_CFG配置与带宽对应表

  1. 设置时钟源:通常选择X轴陀螺PLL作为时钟源以提高精度,向 0x6B 写入 0x01

REGISTER 107电源管理1寄存器

CLKSEL时钟源选择对应表

  1. 启用传感器:向 0x6C 写入 0x00,使加速度计与陀螺仪所有轴均进入工作模式。

电源管理2寄存器108表格

LP_WAKE_CTRL唤醒频率及轴待机模式参数说明

此外,可以通过 WHO_AM_I 寄存器 (0x75) 来检测设备是否存在(AD0接地时返回 0x68,接VCC时返回 0x69)。

WHO_AM_I设备标识寄存器117说明

完成上述初始化后,即可开始读取传感器数据。

  1. 读取温度值:温度数据存储在 0x41(高字节)和 0x42(低字节)寄存器。

温度测量寄存器65与66说明及计算公式

  1. 读取陀螺仪原始值:X、Y、Z三轴的角速度数据分别从 0x430x48 的连续寄存器中读取。

陀螺仪测量值寄存器67至72表格

陀螺仪量程与LSB灵敏度对应表

  1. 读取加速度计原始值:X、Y、Z三轴的加速度数据分别从 0x3B0x40 的连续寄存器中读取。

加速度计测量值寄存器59至64表格

加速度计量程与LSB灵敏度对应表

二、连接原理图

在主控板上,MPU6050的接口电路设计如下,其I2C信号线连接到了MCU的特定引脚。

MPU6050接口电路原理图

根据原理图可知,MPU6050的SCL和SDA引脚分别连接到了主控芯片的PB6和PB7。

三、工程代码

bsp_mpu6050.cbsp_mpu6050.h 文件添加到你的工程中。

1. bsp_mpu6050.c 文件代码

bsp_mpu6050.c 文件中,需要实现GPIO初始化、I2C底层驱动以及MPU6050的配置与数据读取函数。

/*
#include "bsp_mpu6050.h"
#include "stdio.h"
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050_GPIO_Init
 * 函 数 说 明:MPU6050的引脚初始化
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void MPU6050_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化结构体
    RCC_MPU6050_ENABLE();        // 使能GPIO时钟
    GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SCL|GPIO_SDA;             // GPIO引脚
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;           // 开漏输出
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;              // 输出速度高
    GPIO_Init(PORT_MPU6050, &GPIO_InitStruct);            // 初始化
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:IIC_Start
 * 函 数 说 明:IIC起始时序
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
        SDA_OUT();
        SCL(1);
        SDA(0);
        SDA(1);
        delay_us(5);
        SDA(0);
        delay_us(5);
        SCL(0);
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:IIC_Stop
 * 函 数 说 明:IIC停止信号
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        SDA(1);
        delay_us(5);
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:IIC_Send_Ack
 * 函 数 说 明:主机发送应答或者非应答信号
 * 函 数 形 参:0发送应答  1发送非应答
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void IIC_Send_Ack(unsigned char ack)
{
        SDA_OUT();
        SCL(0);
        SDA(0);
        delay_us(5);
        if(!ack) SDA(0);
        else         SDA(1);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        SCL(0);
        SDA(1);
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:I2C_WaitAck
 * 函 数 说 明:等待从机应答
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:0有应答  1超时无应答
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
unsigned char I2C_WaitAck(void)
{
        char ack = 0;
        unsigned char ack_flag = 10;
        SCL(0);
        SDA(1);
        SDA_IN();
        SCL(1);
        while( (SDA_GET()==1) && ( ack_flag ) )
        {
                ack_flag--;
                delay_us(5);
        }
        if( ack_flag <= 0 )
        {
                IIC_Stop();
                return 1;
        }
        else
        {
                SCL(0);
                SDA_OUT();
        }
        return ack;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:Send_Byte
 * 函 数 说 明:写入一个字节
 * 函 数 形 参:dat要写人的数据
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void Send_Byte(uint8_t dat)
{
        int i = 0;
        SDA_OUT();
        SCL(0);//拉低时钟开始数据传输
        for( i = 0; i < 8; i++ )
        {
                SDA( (dat & 0x80) >> 7 );
                delay_us(1);
                SCL(1);
                delay_us(5);
                SCL(0);
                delay_us(5);
                dat<<=1;
        }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:Read_Byte
 * 函 数 说 明:IIC读时序
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:读到的数据
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
unsigned char Read_Byte(void)
{
        unsigned char i,receive=0;
        SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
        {
        SCL(0);
        delay_us(5);
        SCL(1);
        delay_us(5);
        receive<<=1;
        if( SDA_GET() )
        {
            receive|=1;
        }
        delay_us(5);
    }
        SCL(0);
  return receive;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050_WriteReg
 * 函 数 说 明:IIC连续写入数据
 * 函 数 形 参:addr器件地址 regaddr寄存器地址 num要写入的长度 regdata写入的数据地址
 * 函 数 返 回:0=读取成功   其他=读取失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
char MPU6050_WriteReg(uint8_t addr,uint8_t regaddr,uint8_t num,uint8_t *regdata)
{
    uint16_t i = 0;
        IIC_Start();
        Send_Byte((addr<<1)|0);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return 1;}
        Send_Byte(regaddr);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return 2;}
        for(i=0;i<num;i++)
    {
        Send_Byte(regdata[i]);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return (3+i);}
    }
        IIC_Stop();
    return 0;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050_ReadData
 * 函 数 说 明:IIC连续读取数据
 * 函 数 形 参:addr器件地址 regaddr寄存器地址 num要读取的长度 Read读取到的数据要存储的地址
 * 函 数 返 回:0=读取成功   其他=读取失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
char MPU6050_ReadData(uint8_t addr, uint8_t regaddr,uint8_t num,uint8_t* Read)
{
        uint8_t i;
        IIC_Start();
        Send_Byte((addr<<1)|0);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return 1;}
        Send_Byte(regaddr);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return 2;}
        IIC_Start();
        Send_Byte((addr<<1)|1);
        if( I2C_WaitAck() == 1 ) {IIC_Stop();return 3;}
        for(i=0;i<(num-1);i++){
                Read[i]=Read_Byte();
                IIC_Send_Ack(0);
        }
        Read[i]=Read_Byte();
        IIC_Send_Ack(1);
        IIC_Stop();
        return 0;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU_Set_Gyro_Fsr
 * 函 数 说 明:设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
 * 函 数 形 参:fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
 * 函 数 返 回:0,设置成功  其他,设置失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{
        return MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_GYRO_CFG_REG,1,(uint8_t*)(fsr<<3)); //设置陀螺仪满量程范围
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU_Set_Accel_Fsr
 * 函 数 说 明:设置MPU6050加速度传感器满量程范围
 * 函 数 形 参:fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
 * 函 数 返 回:0,设置成功  其他,设置失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{
        return MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_ACCEL_CFG_REG,1,(uint8_t*)(fsr<<3)); //设置加速度传感器满量程范围
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU_Set_LPF
 * 函 数 说 明:设置MPU6050的数字低通滤波器
 * 函 数 形 参:lpf:数字低通滤波频率(Hz)
 * 函 数 返 回:0,设置成功  其他,设置失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
{
        uint8_t data=0;
        if(lpf>=188)data=1;
        else if(lpf>=98)data=2;
        else if(lpf>=42)data=3;
        else if(lpf>=20)data=4;
        else if(lpf>=10)data=5;
        else data=6;
    return data=MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_CFG_REG,1,&data);//设置数字低通滤波器
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU_Set_Rate
 * 函 数 说 明:设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
 * 函 数 形 参:rate:4~1000(Hz)  初始化中rate取50
 * 函 数 返 回:0,设置成功  其他,设置失败
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{
        uint8_t data;
        if(rate>1000)rate=1000;
        if(rate<4)rate=4;
        data=1000/rate-1;
        data=MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_SAMPLE_RATE_REG,1,&data);        //设置数字低通滤波器
         return MPU_Set_LPF(rate/2);            //自动设置LPF为采样率的一半
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050ReadGyro
 * 函 数 说 明:读取陀螺仪数据
 * 函 数 形 参:陀螺仪数据存储地址
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void MPU6050ReadGyro(short *gyroData)
{
        uint8_t buf[6];
        uint8_t reg = 0;
        //MPU6050_GYRO_OUT = MPU6050陀螺仪数据寄存器地址
        //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。
        //每一个轴16位,按顺序为xyz
        reg = MPU6050_ReadData(0x68,MPU6050_GYRO_OUT,6,buf);
        if( reg == 0 )
        {
                gyroData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
                gyroData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
                gyroData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
        }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050ReadAcc
 * 函 数 说 明:读取加速度数据
 * 函 数 形 参:加速度数据存储地址
 * 函 数 返 回:无
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
void MPU6050ReadAcc(short *accData)
{
        uint8_t buf[6];
        uint8_t reg = 0;
        //MPU6050_ACC_OUT = MPU6050加速度数据寄存器地址
        //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。
        reg = MPU6050_ReadData(0x68, MPU6050_ACC_OUT, 6, buf);
        if( reg == 0)
        {
                accData[0] = (buf[0] << 8) | buf[1];
                accData[1] = (buf[2] << 8) | buf[3];
                accData[2] = (buf[4] << 8) | buf[5];
        }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050_GetTemp
 * 函 数 说 明:读取MPU6050上的温度
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:温度值单位为℃
 * 作       者:LC
 * 备       注:温度换算公式为:Temperature = 36.53 + regval/340
******************************************************************/
float MPU6050_GetTemp(void)
{
        short temp3;
        uint8_t buf[2];
        float Temperature = 0;
        MPU6050_ReadData(0x68,MPU6050_RA_TEMP_OUT_H,2,buf);
    temp3= (buf[0] << 8) | buf[1];
        Temperature=((double) temp3/340.0)+36.53;
    return Temperature;
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050ReadID
 * 函 数 说 明:读取MPU6050的器件地址
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:0=检测不到MPU6050   1=能检测到MPU6050
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
uint8_t MPU6050ReadID(void)
{
        unsigned char Re[2] = {0};
        //器件ID寄存器 = 0x75
        printf("mpu=%d\r\n",MPU6050_ReadData(0x68,0X75,1,Re)); //读器件地址
        if (Re[0] != 0x68)
        {
                        printf("检测不到 MPU6050 模块");
                        return 1;
         }
        else
        {
                        printf("MPU6050 ID = %x\r\n",Re[0]);
                        return 0;
        }
}
/******************************************************************
 * 函 数 名 称:MPU6050_Init
 * 函 数 说 明:MPU6050初始化
 * 函 数 形 参:无
 * 函 数 返 回:0成功  1没有检测到MPU6050
 * 作       者:LC
 * 备       注:无
******************************************************************/
char MPU6050_Init(void)
{
    MPU6050_GPIO_Init();
    delay_ms(10);
    //复位6050
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 1,(uint8_t*)(0x80));
    delay_ms(100);
    //电源管理寄存器
    //选择X轴陀螺作为参考PLL的时钟源,设置CLKSEL=001
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU6050_RA_PWR_MGMT_1,1, (uint8_t*)(0x00));
    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);
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_INT_EN_REG , 1,(uint8_t*)0x00);        //关闭所有中断
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_USER_CTRL_REG,1,(uint8_t*)0x00);        //I2C主模式关闭
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_FIFO_EN_REG,1,(uint8_t*)0x00);                //关闭FIFO
    MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_INTBP_CFG_REG,1,(uint8_t*)0X80);        //INT引脚低电平有效
    if( MPU6050ReadID() == 0 )//检查是否有6050
    {
            MPU6050_WriteReg(0x68,MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 1,(uint8_t*)0x01);//设置CLKSEL,PLL X轴为参考
            MPU6050_WriteReg(0x68,MPU_PWR_MGMT2_REG, 1,(uint8_t*)0x00);//加速度与陀螺仪都工作
            MPU_Set_Rate(50);
            return 1;
    }
    return 0;
}

2. bsp_mpu6050.h 文件代码

头文件主要用于定义寄存器地址、引脚映射和函数声明。

/*
#ifndef _BSP_MPU6050_H_
#define _BSP_MPU6050_H_
#include "board.h"
//端口移植
#define RCC_MPU6050_ENABLE() __RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define PORT_MPU6050         CW_GPIOB
#define GPIO_SDA             GPIO_PIN_7
#define GPIO_SCL             GPIO_PIN_6
//设置SDA输出模式
#define SDA_OUT()   {        \
                        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                \
                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                 \
                        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;      \
                        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;         \
                        GPIO_Init(PORT_MPU6050, &GPIO_InitStruct);       \
                     }
//设置SDA输入模式
#define SDA_IN()    {        \
                        GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;                \
                        GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_SDA;                 \
                        GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;   \
                        GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH;         \
                        GPIO_Init(PORT_MPU6050, &GPIO_InitStruct);       \
                     }
//获取SDA引脚的电平变化
#define SDA_GET()       GPIO_ReadPin(PORT_MPU6050, GPIO_SDA)
//SDA与SCL输出
#define SDA(x)          GPIO_WritePin(PORT_MPU6050, GPIO_SDA, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )
#define SCL(x)          GPIO_WritePin(PORT_MPU6050, GPIO_SCL, (x?GPIO_Pin_SET:GPIO_Pin_RESET) )
//MPU6050的AD0是IIC地址引脚,接地则IIC地址为0x68,接VCC则IIC地址为0x69
#define MPU6050_RA_SMPLRT_DIV       0x19        //陀螺仪采样率 地址
#define MPU6050_RA_CONFIG           0x1A        //设置数字低通滤波器 地址
#define MPU6050_RA_GYRO_CONFIG      0x1B        //陀螺仪配置寄存器
#define MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG     0x1C        //加速度传感器配置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG              0X38        //中断使能寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG           0X6A        //用户控制寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG             0X23        //FIFO使能寄存器
#define MPU_PWR_MGMT2_REG           0X6C        //电源管理寄存器2
#define MPU_GYRO_CFG_REG            0X1B        //陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG           0X1C        //加速度计配置寄存器
#define MPU_CFG_REG                 0X1A        //配置寄存器
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG         0X19        //采样频率分频器
#define MPU_INTBP_CFG_REG           0X37        //中断/旁路设置寄存器
#define MPU6050_RA_PWR_MGMT_1       0x6B
#define MPU6050_RA_PWR_MGMT_2       0x6C
#define MPU6050_WHO_AM_I            0x75
#define MPU6050_SMPLRT_DIV          0            //8000Hz  
#define MPU6050_DLPF_CFG            0        
#define MPU6050_GYRO_OUT            0x43         //MPU6050陀螺仪数据寄存器地址
#define MPU6050_ACC_OUT             0x3B         //MPU6050加速度数据寄存器地址

#define MPU6050_RA_TEMP_OUT_H       0x41        //温度高位
#define MPU6050_RA_TEMP_OUT_L       0x42        //温度低位
#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG         0X3B        //加速度值,X轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG         0X3C        //加速度值,X轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG         0X3D        //加速度值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG         0X3E        //加速度值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG         0X3F        //加速度值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG         0X40        //加速度值,Z轴低8位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTH_REG           0X41        //温度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG           0X42        //温度值低8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTH_REG          0X43        //陀螺仪值,X轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG          0X44        //陀螺仪值,X轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG          0X45        //陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG          0X46        //陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG          0X47        //陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG          0X48        //陀螺仪值,Z轴低8位寄存器
char MPU6050_WriteReg(uint8_t addr,uint8_t regaddr,uint8_t num,uint8_t *regdata);
char MPU6050_ReadData(uint8_t addr, uint8_t regaddr,uint8_t num,uint8_t* Read);
char MPU6050_Init(void);
void MPU6050ReadGyro(short *gyroData);
void MPU6050ReadAcc(short *accData);
float MPU6050_GetTemp(void);
uint8_t MPU6050ReadID(void);
#endif

3. 使用DMP进行姿态解算

移植上述基础驱动后,我们仅能获得陀螺仪和加速度计的原始数据。为了直接获取易于使用的角度信息(如俯仰、横滚、偏航),可以利用MPU6050内部集成的DMP(数字运动处理器)。

InvenSense官方提供了完整的运动处理驱动库,该库能直接在DMP中完成传感器融合计算,输出四元数或欧拉角。我们需要将以下官方库文件添加到工程中:

  • inv_mpu.h / inv_mpu.c
  • dmpKey.h / dmpmap.h
  • inv_mpu_dmp_motion_driver.h / inv_mpu_dmp_motion_driver.c

已适配CW32开发板的完整库文件可通过以下链接获取: https://pan.baidu.com/s/1zNmYa1-i6YtL5Wi0xuTtxA?pwd=LCKF 。下载后,将其复制到工程的BSP文件夹下并导入工程。

复制官方DMP驱动库文件到工程路径

4. 主函数应用示例

在主函数中,初始化DMP后,即可循环读取解算后的欧拉角。

float pitch=0,roll=0,yaw=0;   //欧拉角
int main(void)
{
        Uart_Init();//UART初始化
        MPU6050_Init();//mpu6050初始化
        mpu_dmp_init();//dmp自检
        printf("HELLO\r\n");
        while(1)
        {
                //获取欧拉角
        if( mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw) == 0 )
        { 
            printf("\r\npitch =%.2f\r\n", pitch);//获取翻滚角
            printf("\r\nroll =%.2f\r\n", roll);//获取俯仰角
            printf("\r\nyaw =%.2f\r\n", yaw);//获取偏航角
        }      
        Delay_ms(200);//根据设置的采样率,不可设置延时过大
        }
}

四、工作现象

将代码编译并下载到CW32开发板后,通过串口助手(波特率9600,TX接PA3,RX接PA2)即可观察到实时输出的俯仰(pitch)、横滚(roll)、偏航(yaw)角度数据。这些数据直接由DMP解算得到,无需在MCU中进行复杂的滤波与融合算法,极大简化了姿态解算的开发流程。

希望这篇关于MPU6050在CW32平台上的驱动移植与DMP应用指南,能对你的智能小车或其它运动控制项目有所帮助。更多嵌入式开发中的传感器应用与C语言编程技巧,欢迎在云栈社区交流探讨。




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