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陀螺儀mpu6050+STM32單片機程序

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ID:1069607 發表于 2023-4-3 10:48 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
(源數據讀取_串口上傳)
STM32F103ZET6+mpu6050+TTL***********************************

TTL:
5v<->5v
GND<->GND
RXD<->PA9
TXD<->PA10
mpu9050:
SDA<->PB7
SCL<->PB6
5V<->5V
GND<->GND

***********************************
  1. /**
  2.   ******************************************************************************
  3.   * @file    main.c
  4.   * @brief   MPU9250陀螺儀源數據讀取
  5.   ******************************************************************************
  6.   * 硬件平臺         :STM32F103ZET6系統板+MPU9250模塊+USB轉TTL電平工具
  7.   ******************************************************************************
  8.   */
  9. #include "main.h"
  10. /**
  11.   * @brief  主函數
  12.   * @param  無
  13.   * @retval 無
  14.   */
  15. int main(void)
  16. {
  17.         SYS_Init();                                      //系統初始化總函數
  18.         while(1)                                         //主循環
  19.         {
  20.                 MPU_Read();                                  //MPU6050數據讀取
  21.                 DATA_Report();                               //MPU6050數據上報
  22.         }
  23. }
  24. /**
  25.   * @brief  系統初始化總函數
  26.   * @param  無
  27.   * @retval 無
  28.   */
  29. void SYS_Init(void)
  30. {
  31.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);  //中斷優先級分組函數
  32.         delay_init();                                                                     //延時函數初始化
  33.         uart_init(115200);                                          //串口初始化為115200
  34.         LED_Init();                                      //初始化與LED連接的硬件接口
  35.         MPU9250_Init();                                  //初始化MPU9250
  36. }        
  37. /**
  38.   * @brief  MPU6050數據讀取函數
  39.   * @param  無
  40.   * @retval 無
  41.   */
  42. void MPU_Read(void)
  43. {                        
  44.         MPU_Get_Gyroscope(Gyro,Gyro+1,Gyro+2);                         //讀取角速度原始數據
  45.         MPU_Get_Accelerometer(Acc,Acc+1,Acc+2);                         //讀取角加速度原始數據
  46.         MPU_Get_Magnetometer(Mag,Mag+1,Mag+2);                         //讀取磁力計原始數據
  47.                         
  48. }
  49. /**
  50.   * @brief  MPU6050數據上報
  51.   * @param  無
  52.   * @retval 無
  53.   */
  54. void DATA_Report(void)
  55. {
  56.         printf("Accx:%d,Accy:%d,Accz:%d,Gyrox:%d,Gyroy:%d,Gyroz:%d,Magx:%d,Magy:%d,Magz:%d\r\n",
  57.         Acc[0],Acc[1],Acc[2],Gyro[0],Gyro[1],Gyro[2],Mag[0],Mag[1],Mag[2]);//源數據串口輸出
  58. }
復制代碼
  1. #include "mpu9250.h"
  2. #include "mpuiic.h"
  3. #include "delay.h"

  5. //初始化MPU9250
  6. //返回值:0,成功
  7. //    其他,錯誤代碼
  8. u8 MPU9250_Init(void)
  9. {
  10.     u8 res=0;
  11.     IIC_Init();     //初始化IIC總線
  12.     MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);//復位MPU9250
  13.     delay_ms(100);  //延時100ms
  14.     MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);//喚醒MPU9250
  15.     MPU_Set_Gyro_Fsr(3);                                                        //陀螺儀傳感器,±2000dps
  16.           MPU_Set_Accel_Fsr(0);                                                                //加速度傳感器,±2g
  17.     MPU_Set_Rate(50);                                                                        //設置采樣率50Hz
  18.     MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_INT_EN_REG,0X00);   //關閉所有中斷
  19.           MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_USER_CTRL_REG,0X00);//I2C主模式關閉
  20.           MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_FIFO_EN_REG,0X00);        //關閉FIFO
  21.           MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_INTBP_CFG_REG,0X82);//INT引腳低電平有效，開啟bypass模式，可以直接讀取磁力計
  22.     res=MPU_Read_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_DEVICE_ID_REG);  //讀取MPU6500的ID
  23.     if(res==MPU6500_ID) //器件ID正確
  24.     {
  25.         MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);          //設置CLKSEL,PLL X軸為參考
  26.         MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);          //加速度與陀螺儀都工作
  27.                     MPU_Set_Rate(50);                                                               //設置采樣率為50Hz   
  28.     }else return 1;

  30.     res=MPU_Read_Byte(AK8963_ADDR,MAG_WIA);                            //讀取AK8963 ID   
  31.     if(res==AK8963_ID)
  32.     {
  33.         MPU_Write_Byte(AK8963_ADDR,MAG_CNTL1,0X11);                //設置AK8963為單次測量模式
  34.     }else return 1;

  36.     return 0;
  37. }

  39. //設置MPU9250陀螺儀傳感器滿量程范圍
  40. //fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
  41. //返回值:0,設置成功
  42. //    其他,設置失敗
  43. u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
  44. {
  45.         return MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//設置陀螺儀滿量程范圍  
  46. }
  47. //設置MPU9250加速度傳感器滿量程范圍
  48. //fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
  49. //返回值:0,設置成功
  50. //    其他,設置失敗
  51. u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
  52. {
  53.         return MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//設置加速度傳感器滿量程范圍  
  54. }

  56. //設置MPU9250的數字低通濾波器
  57. //lpf:數字低通濾波頻率(Hz)
  58. //返回值:0,設置成功
  59. //    其他,設置失敗
  60. u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
  61. {
  62.         u8 data=0;
  63.         if(lpf>=188)data=1;
  64.         else if(lpf>=98)data=2;
  65.         else if(lpf>=42)data=3;
  66.         else if(lpf>=20)data=4;
  67.         else if(lpf>=10)data=5;
  68.         else data=6;
  69.         return MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_CFG_REG,data);//設置數字低通濾波器  
  70. }

  72. //設置MPU9250的采樣率(假定Fs=1KHz)
  73. //rate:4~1000(Hz)
  74. //返回值:0,設置成功
  75. //    其他,設置失敗
  76. u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
  77. {
  78.         u8 data;
  79.         if(rate>1000)rate=1000;
  80.         if(rate<4)rate=4;
  81.         data=1000/rate-1;
  82.         data=MPU_Write_Byte(MPU9250_ADDR,MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);        //設置數字低通濾波器
  83.         return MPU_Set_LPF(rate/2);        //自動設置LPF為采樣率的一半
  84. }

  86. //得到溫度值
  87. //返回值:溫度值(擴大了100倍)
  88. short MPU_Get_Temperature(void)
  89. {
  90.     u8 buf[2];
  91.     short raw;
  92.         float temp;
  93.         MPU_Read_Len(MPU9250_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
  94.     raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
  95.     temp=21+((double)raw)/333.87;  
  96.     return temp*100;;
  97. }
  98. //得到陀螺儀值(原始值)
  99. //gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
  100. //返回值:0,成功
  101. //    其他,錯誤代碼
  102. u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
  103. {
  104.     u8 buf[6],res;
  105.         res=MPU_Read_Len(MPU9250_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
  106.         if(res==0)
  107.         {
  108.                 *gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
  109.                 *gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
  110.                 *gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
  111.         }        
  112.     return res;;
  113. }
  114. //得到加速度值(原始值)
  115. //gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
  116. //返回值:0,成功
  117. //    其他,錯誤代碼
  118. u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
  119. {
  120.     u8 buf[6],res;  
  121.         res=MPU_Read_Len(MPU9250_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
  122.         if(res==0)
  123.         {
  124.                 *ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  
  125.                 *ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  
  126.                 *az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
  127.         }        
  128.     return res;;
  129. }

  131. //得到磁力計值(原始值)
  132. //mx,my,mz:磁力計x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
  133. //返回值:0,成功
  134. //    其他,錯誤代碼
  135. u8 MPU_Get_Magnetometer(short *mx,short *my,short *mz)
  136. {
  137.     u8 buf[6],res;  
  138.         res=MPU_Read_Len(AK8963_ADDR,MAG_XOUT_L,6,buf);
  139.         if(res==0)
  140.         {
  141.                 *mx=((u16)buf[1]<<8)|buf[0];  
  142.                 *my=((u16)buf[3]<<8)|buf[2];  
  143.                 *mz=((u16)buf[5]<<8)|buf[4];
  144.         }        
  145.     MPU_Write_Byte(AK8963_ADDR,MAG_CNTL1,0X11); //AK8963每次讀完以后都需要重新設置為單次測量模式
  146.     return res;;
  147. }

  149. //IIC連續寫
  150. //addr:器件地址
  151. //reg:寄存器地址
  152. //len:寫入長度
  153. //buf:數據區
  154. //返回值:0,正常
  155. //    其他,錯誤代碼
  156. u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
  157. {
  158.     u8 i;
  159.     IIC_Start();
  160.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|0); //發送器件地址+寫命令
  161.     if(IIC_Wait_Ack())          //等待應答
  162.     {
  163.         IIC_Stop();
  164.         return 1;
  165.     }
  166.     IIC_Send_Byte(reg);         //寫寄存器地址
  167.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  168.     for(i=0;i<len;i++)
  169.     {
  170.         IIC_Send_Byte(buf[i]);  //發送數據
  171.         if(IIC_Wait_Ack())      //等待ACK
  172.         {
  173.             IIC_Stop();
  174.             return 1;
  175.         }
  176.     }
  177.     IIC_Stop();
  178.     return 0;
  179. }

  181. //IIC連續讀
  182. //addr:器件地址
  183. //reg:要讀取的寄存器地址
  184. //len:要讀取的長度
  185. //buf:讀取到的數據存儲區
  186. //返回值:0,正常
  187. //    其他,錯誤代碼
  188. u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
  189. {
  190.     IIC_Start();
  191.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|0); //發送器件地址+寫命令
  192.     if(IIC_Wait_Ack())          //等待應答
  193.     {
  194.         IIC_Stop();
  195.         return 1;
  196.     }
  197.     IIC_Send_Byte(reg);         //寫寄存器地址
  198.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  199.           IIC_Start();               
  200.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|1); //發送器件地址+讀命令
  201.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  202.     while(len)
  203.     {
  204.         if(len==1)*buf=IIC_Read_Byte(0);//讀數據,發送nACK
  205.                                 else *buf=IIC_Read_Byte(1);                //讀數據,發送ACK  
  206.                                 len--;
  207.                                 buf++;  
  208.     }
  209.     IIC_Stop();                 //產生一個停止條件
  210.     return 0;      
  211. }

  213. //IIC寫一個字節
  214. //devaddr:器件IIC地址
  215. //reg:寄存器地址
  216. //data:數據
  217. //返回值:0,正常
  218. //    其他,錯誤代碼
  219. u8 MPU_Write_Byte(u8 addr,u8 reg,u8 data)
  220. {
  221.     IIC_Start();
  222.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|0); //發送器件地址+寫命令
  223.     if(IIC_Wait_Ack())          //等待應答
  224.     {
  225.         IIC_Stop();
  226.         return 1;
  227.     }
  228.     IIC_Send_Byte(reg);         //寫寄存器地址
  229.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  230.     IIC_Send_Byte(data);        //發送數據
  231.     if(IIC_Wait_Ack())          //等待ACK
  232.     {
  233.         IIC_Stop();
  234.         return 1;
  235.     }
  236.     IIC_Stop();
  237.     return 0;
  238. }

  240. //IIC讀一個字節
  241. //reg:寄存器地址
  242. //返回值:讀到的數據
  243. u8 MPU_Read_Byte(u8 addr,u8 reg)
  244. {
  245.     u8 res;
  246.     IIC_Start();
  247.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|0); //發送器件地址+寫命令
  248.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  249.     IIC_Send_Byte(reg);         //寫寄存器地址
  250.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  251.           IIC_Start();               
  252.     IIC_Send_Byte((addr<<1)|1); //發送器件地址+讀命令
  253.     IIC_Wait_Ack();             //等待應答
  254.     res=IIC_Read_Byte(0);                    //讀數據,發送nACK  
  255.     IIC_Stop();                 //產生一個停止條件
  256.     return res;  
  257. }
復制代碼


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