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物联网之STM32开发八(I2C总线通信)

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STMCU-管管 发布时间:2020-9-28 13:22
STM32-I2C总线通信内容概要

I2C总线通信原理

三轴加速度传感器mpu6050介绍

I2C通信实例


  S, G3 ~- [6 L0 x' S

I2C总线通信原理8 \! ^' Q4 G# H1 Z  H$ u

内容概要:

I2C总线简介

I2C总线协议

I2C总线读写操作

STM32F0-I2C控制器特性


8 g8 A8 R# y+ {- w# F$ c9 d- ~

I2C总线简介:

I2C总线介绍:I2C(Inter-Integrated Circuit)总线(也称IIC或I2C)是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备,是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。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,期间封装形式少,通信速率高等优点。

I2C总线特征:

    两条总线线路:一条串行数据SDA,一条串行时钟线SCL来完成数据的传输及外围器件的扩展  

    I2C总线上的每一个设备都可以作为主设备或者从设备,而且每一个设备都会对应一个唯一的地址  

    I2C总线数据传输速率在标准模式下可达100kbit/s,快速模式下可达400kbit/s,高速模式下 可达3.4Mbit/s。一般通过I2C总线接口可编程时钟来实现传输速率的调整,同时也跟所接的上拉电阻的阻值有关。  

    I2C总线上的主设备与从设备之间以字节(8位)为单位进行单双工的数据传输。


0 N8 D. I) j: n* U

; u$ k# z- t- d6 ~9 r/ F6 v

I2C总线物理·拓扑结构:

1_meitu_1.jpg

" m- z/ i9 u: G. C( O

. Z' {. ?1 K) _, P

I2C 总线在物理连接上分别由SDA(串行数据线)和SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对SCL和SDA线高低电平时序的控制,来产生I2C总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平。

, Z' H3 O( R( C. p% n

0 l8 E- M0 B9 I7 |. b, K

I2C总线协议:


* ]/ p) R6 w7 {% N, n

2_meitu_2.jpg


9 K: i7 c; \1 ^3 q0 J
+ p7 S8 ?0 |) M  r& Z8 [3 H& `

I2C协议规定:  总线上数据的传输必须以一个起始信号作为开始条件,以一个结束信号作为传输的停止条件。起始和结束信号总是由主设备产生。总线在空闲状态时,SCL和SDA都保持着高电平。

8 s2 B0 B. |0 L

6 W8 _9 c# y' \& Z5 m/ x  w

起始信号:当SCL为高电平而SDA由高到低的跳变,表示产生一个起始条件

结束信号:当SCL为高电平而SDA由低到高的跳变,表示产生一个停止条件


/ p4 K9 ^9 T% D$ K2 g

- ]5 ?/ [3 D# e  Q/ C: u$ M+ B. |
8 `, B2 Q$ w3 ~3 h- w

数据传输:

* D( z6 r( c$ @4 q0 m

    数据传输以字节为单位 , 主设备在SCL线上产生每个时钟脉冲的过程中将在SDA线上传输一个数据位,数据在时钟的高电平被采样,一个字节按数据位从高位到低位的顺序进行传输

    主设备在传输有效数据之前 要先指定从设备的地址,一般为7位,然后再发生数据传输的方向位, 0表示主设备向从设备写数据,1表示主设备向从设备读数据


' w" L, W- Z4 E9 t  G

应答信号:

    接收数据的器件在接收到 8bit 数据后,向发送数据的器件发出低电平的应答信号,表示已收到数据。这个信号可以是主控器件发出,也可以是从动器件发出。总之,由接收数据的器件发出。

2 ?/ |+ @3 S# w/ l9 Z7 g+ v6 L

I2C总线读写操作:

主设备往从设备写数据:

4_meitu_4.jpg

主设备读从设备数据:

5_meitu_5.jpg


! b7 ]( C  Q1 H# J. E9 z1 t% a* @

注:当主设备不想接收从设备的数据时,主设备产生一个非应答信号,从设备接收到这个信号之后就停止发送数据。


" o& _! m  M  p- p) s9 L& \

主设备读从设备的某个寄存器:

                                                                           6_meitu_6.jpg

& w+ L! g0 F% ]) E/ j: A! \: {: D2 i

STM32F0-I2C控制器特性:


5 Q: ?. x. w) k1 s5 `

软件模拟I2C时序:由于直接控制 GPIO 引脚电平产生通讯时序时,需要由 CPU 控制每个时刻的引脚状态,所以称之为“软件模拟协议”方式。

/ i9 H: Y, {1 J; i2 c0 j

硬件控制产生I2C时序:STM32 的 I2C 片上外设专门负责实现 I2C 通讯协议,只要配置好该外设,它就会自动根据协议要求产生通讯信号,收发数据并缓存起来,CPU只要检测该外设的状态和访问数据寄存器,就能完成数据收发。这种由硬件外设处理 I2C协议的方式减轻了 CPU 的工作,且使软件设计更加简单。

4 f1 r7 D2 e" k9 O  z6 I7 a

STM32F0-I2C控制器特性:

7_meitu_7.jpg

" {8 V% X2 D+ x' b& k  v* q# s: r
6 S/ F/ f. M% H. P' j

I2C的主要特点:

● I2C总线规范 rev03 兼容性:

    - 从机模式和主机模式

    - 多主机功能

    - 标准模式(高达 100kHz )

    - 快速模式(高达 400kHz )

    - 超快速模式(高达 1 MHz )

    - 7 位和 10 位地址模式

    - 软件复位

! _8 ^) S8 D. k. L$ _6 W1 H

● 1 字节缓冲带 DMA 功能


2 X5 O# G9 z- m

STM32F0-I2C控制:

8_meitu_8.jpg

0 g! {& ~% N/ q) p% b8 z1 X
+ y: k9 {# L! @2 b" t9 r

注:STM32F0XX中,PB6或者PB8任意一个可以作为I2C1的SCL,PB7或者PB9任意一个可作为I2C的SDA

  S) U7 l- y+ |

# Z2 P0 W; R- O, M0 r

I2C的主要特点:

 64KB片上闪存的F0带2个I2C:I2C1和I2C2

 32KB片上闪存的F0只带1个I2C:I2C1

 I2C2比I2C1所支持的功能少些,不具备

     对SMBus的硬件支持

     20mA的驱动能力

     模块双时钟域以及从停止模式唤醒

, q$ n+ ~; c  w, ?4 n

7 `0 _* V9 u1 n& E5 _

三轴加速度传感器mpu6050介绍6 m3 A+ A- P0 B% ?% o* C$ O
2 o  e# A1 R* @/ _' {$ k! r6 }

内容概要:

MPU6050简介

MPU6050特性参数

MPU6050寄存器介绍

MPU6050简介:

MPU-6050 是全球首例 6轴运动处理传感器。它集成了 3 轴 MEMS 陀螺仪,3 轴 MEMS 加速度计,以及一个可扩展的数字运动处理器 DMP(Digital Motion Processor),可用I2C 接口连接一个第三方的数字传感器,比如磁力计。扩展之后还可以通过其 I2C 输出一个 9 轴的信号。MPU-6050 也可以通过其 I2C 接口连接非惯性的数字传感器,比如压力传感器。

" g% }0 R6 m8 {  F! A( w

9 {5 z, |" }/ K" v+ L# \! e

9_meitu_9.jpg


$ \+ f  d5 A  E- d; ^+ r
# D2 q1 R& q) i* W6 l3 ]  |" a' Z+ Y

三轴加速度测量:

10_meitu_10.jpg

  v% o$ q" D7 S6 F
9 {5 m( @: Y4 a8 U0 m3 q0 A

注意:加速度测量计反应的加速向量与当前的受力方向是相反的,如上图,受力方向向左,但是加速度的向量方向为右

陀螺仪:

陀螺仪,是用来测量角速度的,单位为度每秒(deg/s)


8 ^; q/ @- ^9 a0 |! {3 o% n

' t+ m0 Q# O6 i# V

11_meitu_11.jpg


6 `: |4 L, D, ^% y# q& E3 K& ^6 Q4 I# p3 }8 x4 P2 \5 ~( d' N

一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向。Mpu6050有3个陀螺仪,可测X,Y,Z方向的角速度值

! N1 i0 Q, i( f" V8 K4 ]9 [

& w, B- z! ?* y3 ]  F7 a

MPU6050的特性参数:

12_meitu_12.jpg


4 u9 d' O5 q: A) j! H5 w, P2 p( Q  D0 {; V' `* I" H( W

注:加速度最高分辨率算法:因为加速度是由16位的寄存器存放,故 精度 = 加速度测量范围/(2的16次方)  ,分辨率 = 1/精度 ,所以当加速测量范围越小,精度越好,分辨率越高。由上图表可知加速度测量范围是 正负2g的时候,由最高分辨率 (2的16次方)/(2-(-2)) = 16384 LSB/g。


- Z# d( z& @' o$ p

8 F" \+ n7 `8 L$ i2 Q

MPU6050的寄存器介绍:

POWER MANAGEMENT电源管理寄存器:

13_meitu_13.jpg

3 C$ Q9 R1 d0 w

SLEEP 该位置 1 ,  MPU-60X0 进入睡眠模式。  

CLKSEL置 0,可选择使用MPU-60X0 默认的内部8M振荡器作为时钟源

0 @2 @" C/ L. [3 z. e# Y! R  R. o: [& @: V

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00);//解除休眠状态

SAMPLE RATE DIVIDER 采样频率分频器:

5 ~0 p4 f0 m* g

14_meitu_14.jpg

( R5 U8 Z4 {' O- \$ H5 \$ \* f

采样频率= 陀螺仪输出频率/ ( 1+SMPLRT_DIV )


! h2 i1 P6 T& W7 c

当 DLPF s is disabled ( 0 DLPF_CFG=0 r or 7 7 7 7) ) ,陀螺输出频率 =8kHz ;

6 I4 s1 K8 s5 Z0 k- K

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_SMPLRT_DIV , 0x07); //陀螺仪采样率,1KHz


" j; v  a1 t! |6 z0 ~* Q2 I

CONFIGURATION 低通滤波配置寄存器:

& D8 {& f& K. F% J! U' C0 C9 t

15_meitu_15.jpg


, a. \# T  {; @% h0 a$ g. e- o( m# v6 F7 `; O1 i2 f

该寄存器配置外部引脚采样,陀螺仪和加速度计的数字低通滤波器。


: ]' ~* G: I; r7 J# a1 v- [

典型设置:


$ f  @+ u5 S- n4 [" N* H1 n

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_CONFIG , 0x06); //低通滤波频率,典型值:0x06(带宽5KHz)

GYROSCOPE CONFIGURATION 陀螺仪配置寄存器:

: a* \( r7 L+ v; [  y" a


4 O' y2 S+ O7 P1 p# g

16_meitu_16.jpg

3 G/ V% v  f* C

17_meitu_17.jpg


0 y, V& y% K/ @- M) P. ]& z- I7 K6 j

该寄存器是用来触发陀螺仪自检和配置陀螺仪的满量程范围。

# s! J, }, _$ [* ^& c4 ~

典型设置:0 b- {3 g7 \( o' F1 ^
    I2C_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)

ACCELEROMETER CONFIGURATION 加速度配置寄存器:

7 [  N6 M% b) J& [

. F7 @# p6 `: ^3 A" B+ R3 M

  D9 ^$ Z  y' J- d3 m

19_meitu_19.jpg


! j, ^& X, B% t- y1 Q9 \# V2 Z2 I6 t4 S) P2 i3 C

该寄存器是用来触发加速度计自检和配置加速度计的满量程范围。

! M. u: b5 ~9 @$ _6 h( E. G" I5 b

" m5 y" w' D2 k4 f, L  U

典型设置:

    I2C_WriteReg(MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG , 0x00); //配置加速度传感器工作在 2G 模式,不自检

读取X, Y, Z 三轴加速度的值:

( q" s: d# ~( [" i

- v1 ~$ ^- A& L  S

20_meitu_20.jpg


" f! S" Z' C' U" b; s

21_meitu_21.jpg

% p( Y; k/ D! F! G4 M. t; d! s* g

读取X, Y, Z 三轴陀螺仪的值:

1 e' F. l& s5 e" H  c4 ?3 d% E/ \

22_meitu_22.jpg

9 j, G- m# n* l

23_meitu_23.jpg


8 v7 `) p* ~( J$ L0 k8 c* }

读取温度值:

9 y9 k4 [8 t! h

24_meitu_24.jpg

0 F& i6 U# ^( b
, K/ D* U* Z: G) C

摄氏度的温度可以用寄存器的置这么计算:


. x0 p3 R7 N1 |) ~9 y

    Temperature n in s degrees C =      (TEMP_OUT  Register e Value  as  a signed  quantity)/340  + 36.53

) p5 r$ \' h# ]5 h, L- D! _


: U4 w) V2 H) X8 K$ x  R( n

MPU6050的设备地址:


9 H3 G! r8 @$ F5 N

25_meitu_25.jpg


. ]# \+ a  Z! H- F& H

MPU6050电气原理图:

26_meitu_26.jpg


3 C* Y7 |% T4 p

注:R4未接,AD0直接接到电源上,因此设备地址为110 1001既0x69

( w  S6 l5 c- z6 x

. t1 S3 t- j4 `# M# H, y" x

I2C通信实例
3 ^0 o/ }6 Z2 F" b7 M8 i" P7 N* o, L* `1 Z

利用STM32-I2C总线配置MPU6050,并读取三轴加速度的原始数据

过程如下:

27_meitu_27.jpg

9 |, |3 Y1 z* ^8 z# S& b/ }
* D7 T) c" @1 \+ J9 q+ o  |+ E3 l

28_meitu_28.jpg


5 I0 s$ y  t' s

29_meitu_29.jpg


: i/ c2 m. {+ S7 h  d

将自己编写的mpu6050.h文件(主要是对mpu6050的一些寄存器地址 宏定义)拷贝到该工程对应的目录下:


- B: R& [. y4 L8 i

9 ^- v4 F) R2 G2 ]3 Q8 Z0 ?

30_meitu_30.jpg

/ t! q, H( N+ Z7 p( H! R

新建文件mpu6050.c,然后添加到工程中:

' Z; I! S8 b' a! ]7 I

31_meitu_31.jpg


, E# m7 s; W7 S, v! ?/ k
5 s* H. |: M$ S8 M6 ?; o2 x

32_meitu_32.jpg


% w: B+ |! s' f* X# e+ y. v, [! l) f  \

33_meitu_33.jpg


# l/ M2 r8 w/ M: A4 M9 `7 F3 Z

34_meitu_34.jpg

4 m% o! q2 q. f# s
  1. ( \( G! U1 j( J4 M5 ]
  2. mpu6050.h文件内容如下:8 X6 A) w8 K0 e. a: C/ Z

  3. - u3 k4 e& l' M& k! m4 Z9 F% M0 h
  4. #ifndef __MPU6050_H9 t) c: ]% y8 n# k* K+ Q
  5. #define __MPU6050_H
    + x0 s6 Q2 l7 _0 D
  6. 2 J- P) W' l: Q" u# i- {& Z: M/ p. w
  7. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
    ( S$ j! w; U3 @$ @

  8. 5 s$ |+ }% U' [1 k: M4 \- a0 O

  9. 1 q: _4 g. X# e
  10. //****************************************
    % h% w0 Z4 X+ v" x: A4 Q' i
  11. // MPU6050 IIC测试程序& P; m4 ^! M3 i( ^$ Z  z+ K$ u* ]
  12. // 功能: 显示加速度计和陀螺仪的16位原始数据
    : a7 w( q& v% D6 L) d  e: q0 M  i
  13. //****************************************
    - S0 \" j8 a& `/ Y! ~% i
  14. #include <math.h>    //IAR library
    # W& T+ H  O+ F4 n7 C! a* [! g
  15. #include <stdio.h>   //IAR library; [+ s4 `  G( t& A  }: v; R- ?# N
  16. #include <stdint.h>6 M- Q' y1 P2 b! h  y' r7 ?. c
  17. //typedef unsigned char  uchar;, {/ [+ Y$ ~8 t. {% S3 X
  18. typedef unsigned short ushort;; n9 j- w7 r* L' L# v
  19. //typedef unsigned int   uint;  {8 q* `5 F+ Q9 b
  20. 6 M2 b+ W5 \. f6 x# }% \
  21. typedef short int16_t;! h5 }3 r% J9 z

  22. 4 f5 i" M9 E! S+ n

  23. ! p2 L& Y1 h- D- t
  24. //****************************************
    ; |+ a7 ?+ @4 w- t; u/ x8 Y
  25. // 定义MPU6050内部地址5 `$ A% O: X' w1 t% z# B6 R! z
  26. //****************************************& _: \6 P- T+ l
  27. #define        ADDRESS_Write   SlaveAddress | 0x00                //
    : _; }$ s% Q6 H: S+ _
  28. #define        ADDRESS_Read    SlaveAddress | 0x01                        //. d, [. J* x  o

  29. & t+ l: ~+ }% C( i! T; Y
  30. 9 ]$ ?9 O# S0 C! ^- x/ f/ G

  31. " ?8 m2 i" V$ X8 w2 r
  32. #define        PWR_MGMT_1                0x6B              //电源管理,典型值:0x00(正常启用)& X- A2 j$ Y5 K  a" Y
  33. #define        SMPLRT_DIV                0x19        //陀螺仪采样率,典型值:0x07(125Hz)! m/ o: h2 ]/ k, d! H! y7 f$ v
  34. #define        CONFIG                        0x1A        //低通滤波频率,典型值:0x06(5Hz)! P7 O8 }, H' Y$ e6 P; ^
  35. #define        GYRO_CONFIG                0x1B        //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s); G7 \% g3 F. S
  36. #define        ACCEL_CONFIG        0x1C        //加速计自检、测量范围及高通滤波频率,典型值:0x00(不自检,2G,5Hz)
    ) [# e) ~8 r) z3 u& h
  37. 8 p, J3 M7 a: m: M
  38. #define        ACCEL_XOUT_H        0x3B
    , D3 t, G% A! r! B  U" o
  39. #define        ACCEL_XOUT_L        0x3C
    " |( `' v, ~4 j5 u7 j5 h
  40. #define        ACCEL_YOUT_H        0x3D
    ) o& c. x7 ^6 J( l6 K& @
  41. #define        ACCEL_YOUT_L        0x3E
    : ?- K  {2 {# V! Q& @. ^: C
  42. #define        ACCEL_ZOUT_H        0x3F9 v+ {5 x0 u" i) D4 r5 g- p
  43. #define        ACCEL_ZOUT_L        0x40; `+ b% U& L7 f" R1 u1 {
  44.   B" m7 H8 Y# U+ _3 Q
  45. #define        TEMP_OUT_H                0x41
    ( o. Z+ b# W2 s; |. f' J3 g
  46. #define        TEMP_OUT_L                0x428 K3 W1 z- C4 w0 }6 B( C" r
  47. 4 X( \% C$ R, C9 C0 a
  48. #define        GYRO_XOUT_H                0x43
    ( E6 Q8 ~* h& _; N$ I
  49. #define        GYRO_XOUT_L                0x44
    5 {( `0 @  w& \; a( V1 d2 H
  50. #define        GYRO_YOUT_H                0x45
    9 x: F2 U0 v" M4 r3 c
  51. #define        GYRO_YOUT_L                0x46( s7 A6 y7 C9 u0 v* F2 M
  52. #define        GYRO_ZOUT_H                0x47$ C4 R0 Q' h- B, ~/ Y
  53. #define        GYRO_ZOUT_L                0x483 R5 R2 l# z; C6 C0 c# J7 C
  54. ' N4 q, n: F: i1 J

  55. 8 V# x1 k. y1 [! C# B, y6 {
  56. 3 R" s9 x8 U" e' z8 K
  57. #define        WHO_AM_I                        0x75        //IIC地址寄存器(默认数值0x68,只读)% O5 H( b! d' t/ r8 Y& P( F
  58. //#define        SlaveAddress                //IIC写入时的地址字节数据,+1为读取; t1 |" J( D; q* v6 a* x
  59. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW     0x68 // address pin low (GND), default for InvenSense evaluation board
    2 C/ D- w7 _; f) \% ]3 r  A  `
  60. #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH    0x69 // address pin high (VCC)
    6 t( T5 w9 P- }% e. N1 T
  61. #define SlaveAddress     (MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH<<1)- O; g; K, @; i6 ]/ [* N' C9 p
  62. 6 v) \, G) W/ l
  63. void mpu6050_init(void);
    : C) Z1 o$ o/ z1 f' ~
  64. void mpu6050_getaccel(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z); //获取寄存器中三轴加速度的值9 {8 L! ]8 J; y6 T+ j4 \3 l7 f8 o
  65. void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z);
    3 m+ ]- b, p& N2 _
  66. #endif
复制代码
  1. 0 D$ w( l5 M$ _
  2. ​mpu6050.c文件内容如下:
    8 R3 `% Z' @6 z) }! }

  3. . p/ _9 D/ M( Z+ A! b/ o# Z
  4. #include"mpu6050.h"2 y: |. \6 d; o  J9 C8 Q- Y
  5. #include "i2c.h"4 J; L$ P3 J+ f8 x
  6. #include "usart.h"3 \3 z# F" X0 f" j4 B( U
  7. ( k' N5 A, w# Q
  8. void mpu6050_init(void)   //STM32F051K8通过I2C初始化mpu6050
    3 I" m0 H! y% S: v  C2 [" _
  9. {                        - F" V8 }, d  c, R+ [
  10.   uint8_t temp        ;
    % A' u3 [) X/ u4 b% k# O
  11.        
    # e+ w2 o2 G* Q) ?' b
  12.         temp = 0x00;5 i/ I/ W' s" q: G6 x; l0 w8 ~8 q
  13.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, PWR_MGMT_1, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10); 7 J: W4 m4 }; D7 z2 |' y
  14. /*函数功能,向mpu6050的相关寄存器中写入数据。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:
    5 ]. U' m) i/ |# D* o
  15. mpu6050的地址(7位)和读写操作标志位(1位),参数三:写到mpu6050内部的哪个寄存器,参数四:要写4 U( k$ |- f; L4 q+ G% H# ?
  16. 的寄存器是多少位(宽度)的,参数五:写入寄存器的值,参数六:写多少个数据,参数七:设置超时*/2 n! L& n& ]! H( s0 g. l- L
  17.        
    2 n* H/ ]+ ?, f$ h- \5 F9 t( A4 \9 `
  18.         temp = 0x07;9 j: R+ ~7 F3 ?, q
  19.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, SMPLRT_DIV, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);
    ) b4 l* o# X+ K& I4 M5 j, ~2 s+ M* K
  20.         1 D  e' S' {4 w, Q, x1 w; [# a
  21.         temp = 0x06;
    , N4 L5 x! K0 ^$ C( \: n
  22.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);9 I5 h9 s: q/ e+ V2 e5 ~
  23.        
    5 v9 u; x6 B0 w; V: v+ }
  24.                 temp = 0x18;
    7 N; D- p/ J9 ~, W) ?
  25.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, GYRO_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);! |' c5 n* ]8 t0 r# X; g% ^
  26.        
    8 o: w2 U# R6 Q# {) t
  27.         temp = 0x00;
    : L, S! e2 e2 q8 K+ O# |9 d
  28.         HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, ADDRESS_Write, ACCEL_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &temp, 1, 0x10);8 U" {( |( j% l* k7 |& ?
  29.        
    & k+ j4 p1 K- s* Z, I3 S
  30. }
    " V( I3 g1 j6 f1 Y, H; i$ i3 M
  31. ) S4 S: i1 T3 b+ k/ o3 J; P  L

  32. % _0 @6 g  c$ H4 E  u, J1 G  ^2 U0 g* ^
  33. void mpu6050_getaccel(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z) //获取寄存器中三轴加速度的值$ z. t1 P/ ^3 C
  34. {5 Q4 L2 U1 @. Y1 W4 r& I- x5 T$ U! w
  35.         uint8_t value[2];
    4 `5 O8 ~, L$ m5 l
  36.        
    ! E$ B, A/ ^/ I- q- A# ^$ p
  37.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    : O$ u  j4 _( `( ~' H+ y
  38. /*函数功能:读取mpu6050内部寄存器的值。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:
    9 E' {3 f" A; q) [
  39. mpu6050的地址(7位)和读写操作标志位(1位),参数三:要读取mpu6050内部哪一个寄存器的值,参数, s* V& y! P: a8 c& d. z0 {  r0 h
  40. 四:要读的寄存器是多少位(宽度)的,参数五:存放读取的数值的地址,参数六:读多少个数据,参数七:设: p9 k% e! c$ |5 F+ Q* A8 A
  41. 置超时*/  //获取x轴加速度值的低八位
    7 S0 X* e/ H  `) {+ p7 [' k7 G
  42.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    1 e2 r6 \7 h" m/ _
  43. //获取x轴加速度值的高八位  u, v3 q5 X9 e* o4 j
  44.          *x = (value[1] << 8) + value[0];" T: o9 I' S0 @) U5 J
  45.         ( L, W3 ~6 R0 `+ x
  46.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);% I& U, F+ [1 u
  47. //获取y轴加速度值的低八位
    9 P! @8 K. z9 j5 g0 j8 K
  48.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    8 R" t+ ]. F/ J/ l) @. F4 k: A
  49. //获取y轴加速度值的高八位& r$ ^2 u" P4 i7 L9 a* B$ T  K. m2 g
  50.          *y = (value[1] << 8) + value[0];! M  L0 B; r0 p* H
  51.        
    2 I% R( c  ~& r9 z9 M4 B: K* `
  52.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);5 O9 T8 @" g) P/ f+ j+ w
  53. //获取z轴加速度值的低八位' J* c' Q" j0 D
  54.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, ACCEL_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    ! F9 b$ ~9 a) k; ^$ @; q
  55. //获取z轴加速度值的高八位( R1 b) Z! ^0 X4 Y  d' {7 b
  56.          *z = (value[1] << 8) + value[0];0 Z  J) C: ~% ?
  57.        
    ) ~1 [* r7 I1 A$ k
  58.         printf("acce value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);
    ' I4 K0 f( r9 [* T
  59.        
    ! p5 S1 ^0 Q, l0 d
  60. }
复制代码

35_meitu_35.jpg

6 h3 z! `1 S3 g/ q8 r% u: R

  1. - b) M% [. v, |: |9 c
  2. #include "mpu6050.h"' P8 ?6 x* ^! d- `6 [5 e6 m
  3. ! y7 b+ t, `  W% E/ v
  4. int fputc(int ch,FILE *f){        2 E1 `8 y2 w5 [$ N5 ?
  5.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);       
    8 t) r# G" C$ F2 R
  6.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;9 {6 \; `0 S5 w7 s# c( l
  7.     return ch;
    $ k! f3 H7 M7 e7 ^- P/ W0 L0 t: a
  8. }
复制代码
' G! u" Z3 f0 t" _
' `% X: G! p1 B" g: a

main函数中初始化mpu6050

0 [5 ^7 m, F9 _; @1 ]- }

; c2 D* X, K# n

36_meitu_36.jpg

9 `( Z1 X# Y# C
  1. #include "mpu6050.h"5 e* x9 w; ]) ~' j1 B! |

  2. , x6 O4 m- s. h1 ?& ]: E
  3. int fputc(int ch,FILE *f){        ; m! J3 z. }0 {  h3 r8 P4 X
  4.     while((USART1->ISR&(1<<7)) == 0);       
    ! |1 P7 K; e2 a
  5.     USART1->TDR=(uint8_t)ch;
    . q3 _/ V: _: f0 G  Q  k
  6.     return ch;# i% K4 {9 r6 z) w
  7. }
复制代码
( Q* T! l$ h3 S, R5 w1 V5 K

每隔一秒打印一次mpu6050三轴加速度的值:


3 d+ T' V6 h4 }( D! j


) j6 y3 t, v; w* T# ]! D

37_meitu_37.jpg

/ s# g6 P! G3 v4 E# m1 b2 H

  1. . }! z2 m+ V" _4 B( k
  2. ​int16_t x, y, z;
    6 X) U0 w6 I( i% r2 P
  3. mpu6050_getaccel(&x, &y, &z);//获取并打印mpu6050三轴加速度的值
    8 ~) `5 ~3 K! W  R* r$ F
  4. HAL_Delay(1000);
复制代码
6 U/ V4 z. l$ w/ l# E

测试结果:

38.png


( Z3 A: N' ?, y, m$ O  W4 \, Y3 k- z% h5 M, ]; n, }

另外可实现读取并打印mpu6050三轴加速度的值(同三轴加速度的值获取和打印方法相同):


. Y$ T' ?5 x8 m$ l) M

39_meitu_38.jpg

. |5 h6 S/ g7 [$ m9 B1 b% k  ~  f

  1. # \: ^) H3 T! c6 X
  2. ​​void  mpu6050_verify(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z)//获取寄存器中三轴角速度的值
    * ~) \  ?7 A) x2 T2 N
  3. {( V- c! z1 W# g! d) |3 a
  4.         uint8_t value[2];
    : W/ Z" T! u  B) {& D; K# K
  5.         0 m6 a2 S% s7 d% P- N
  6.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    ( k. `9 w' v. Y" b3 h" P5 X
  7. /*函数功能:读取mpu6050内部寄存器的值。参数一:使用的是哪一个I2C,参数二:mpu6050的地址% I( x( i' j" F: d2 M# O
  8. (7位)和读写操作标志位(1位),参数三:要读取mpu6050内部哪一个寄存器的值,参数四:要读的寄存器是多
    & b" @- W% o* ~3 Q2 {/ b9 Q7 _
  9. 少位(宽度)的,参数五:存放读取的数值的地址,参数六:读多少个数据,参数七:设置超时*/4 O; u/ p  [# j& X8 ]
  10.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_XOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);" N  _3 W0 g" L
  11.          *x = (value[1] << 8) + value[0];
    ' S6 q: D6 @6 U0 R
  12.         7 L4 i4 ?+ D/ w
  13.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);! K0 E- x3 q6 A; @. n: q
  14.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_YOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    % R0 H, `* z: P. |+ v
  15.          *y = (value[1] << 8) + value[0];% ?: r9 ?; z  D1 t/ V" S! w4 n2 J& \7 ]
  16.         & ^' b! Z! q5 z' O- y
  17.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_L,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[0], 1,0x10);
    7 p- o6 ]( ?' X
  18.          HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADDRESS_Read, GYRO_ZOUT_H,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &value[1], 1,0x10);
    4 d! i0 m5 ?8 n4 g6 s& ]8 d, Y& ?3 v2 Z
  19.          *z = (value[1] << 8) + value[0];# H- G. L" t, {. b/ d
  20.        
    8 D# n5 P5 ]) A  }1 b
  21.         printf("verify value: %d  %d  %d\n",*x,*y,*z);
      R2 ]1 i, ^* j3 k3 P2 z4 G" ^( }
  22. }
复制代码
* J/ _: W5 X: ]0 r
% j5 J3 P6 ^6 M, m8 v

测试结果:


) X+ d( N! R# a" ]+ n5 H" V
' A! k# I$ e9 h4 ^
40.png
: \' X( ]1 n$ q
3_meitu_3.jpg
18_meitu_18.jpg
收藏 评论0 发布时间:2020-9-28 13:22

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