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【STM32】详解使用STM32获取Mpu6050陀螺仪和加速度传感器数据（江科大学习笔记）

目录

I2C

起始条件：

终止条件：

 发送一个字节

接收一个字节

 接收发送应答

 代码

I2C

I2C.C

I2C.h

Mpu6050

Mpu6050.c

Mpu6050.h

Mpu6050Reg.h

main.c

结果

 

要想获取Mpu6050陀螺仪和加速度那就需要了解一下Mpu6050。Mpu6050使用的是I2C通讯

先了解一下

I2C

起始条件：

SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

终止条件：

SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

83095f8bf00246048403b6ef52deac98.png

 发送一个字节

7ee9d75606f84bd9a87d88ad49a8535a.png

接收一个字节

16491f9eb4774002805a50b77a8af6ca.png

 接收发送应答

2c257f3391344f648ed34a2e83bfa680.png

 代码

下来让我们用代码实现一下I2C通讯：

I2C

I2C.C

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
void MyI2C_W_SCL(uint8_t  Bitvalue)//SCL电平，可以给这个函数0或1
{                                                        //设置引脚引脚后续可以改
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_10,(BitAction)Bitvalue);//bitactiion就是一个枚举类型的变量，给1或0就可以拉低或拉高电平
	Delay_us(10);//延时10um
}
void MyI2C_W_SDA(uint8_t  Bitvalue)//SAD电平，可以给这个函数0或1
{                                                       //设置引脚引脚后续可以改
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_11,(BitAction)Bitvalue);//bitactiion就是一个枚举类型的变量，表示这个位是高电平还是低电平
	Delay_us(10);//延时10um
}
//因为stm32读和写不是一个寄存器
uint8_t MyI2C_R_SDA(void)//读SDA
{
	uint8_t Bitvalue;
	Bitvalue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11);/*函数 GPIO_ReadInputDataBit 读的是 GPIOx_IDR
读的是当 IO 口设置为输入状态时候的 IO 口电平状态值。*/
	Delay_us(10);//延时
	return Bitvalue;//返回值
}



void MyI2C_inite(void)//初始化引脚
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);//因为mpu6050接的是PB10和11脚
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//结构体
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;//设为开漏输出 可输入输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;//设置引脚
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//设置频率
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
	
	GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);
	
}

void MyI2C_start(void)
{
	MyI2C_W_SDA(1);//先给这两条线的电平先释放
	MyI2C_W_SCL(1);

	MyI2C_W_SDA(0);//先拉底SDA再拉低SCL
	MyI2C_W_SCL(0);
}
void MyI2C_stop(void)
{
	
	MyI2C_W_SDA(0);//先拉低SDA确保他处于低电平
	MyI2C_W_SCL(1);//然后拉高SCL再拉高SDA终止通讯
	MyI2C_W_SDA(1);
	
	
}


void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)//发送字节参数是八位的字节
{
	uint8_t i;//定义变量
	for(i=0;i<8;i++)//进入循环
	{
	MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));//取最高位向右移，与取最高位依次取出字节
	MyI2C_W_SCL(1);//释放SCL拉低SCL给它一个脉冲继续取下一个数据
	MyI2C_W_SCL(0);
	}
	
}
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)//接收字节
{
	uint8_t i,Byte= 0x00;
	MyI2C_W_SDA(1);//先释放SDA
	for(i=0;i<8;i++)
	{
	MyI2C_W_SCL(1);//SCL高电平是读SCL低电平是写 
	if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte|=(0x80>>i);}
	MyI2C_W_SCL(0);
}
	return Byte;
	
}

void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)//发送应答
{
	
	MyI2C_W_SDA(AckBit);//取最高位
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SCL(0);//进入下一个时序单位
	
	
}
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
	uint8_t AckBit;
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	AckBit = MyI2C_R_SDA();//接收SDA的信号
	MyI2C_W_SCL(0);//进入下一个时序单位

	return AckBit;
	
}

I2C.h

#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_H

void MyI2C_inite(void);
void MyI2C_start(void);
void MyI2C_stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void);
 void Mpu6050_GetData(int16_t*AccX,int16_t*AccY,int16_t*AccZ,int16_t*GyroX,int16_t*GyroY,int16_t*GyroZ);
#endif

写好了i2c的通讯就可以来写mpu6050的代码

Mpu6050

Mpu6050.c

#include "stm32f10x.h"                 
#include "Mpu6050Reg.h"
#include "myi2c.h"
#include "Delay.h"
 
#define    MPU6050_ADDRESS    0XD0 

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)//写入地址和写入数据
{
	MyI2C_start();//打开I2C通讯
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);//从机地址+读写位，0是写，1读
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收
	MyI2C_SendByte(RegAddress);//发送指定寄存器
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收
	MyI2C_SendByte(Data);//给寄存器写入数据
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收
	MyI2C_stop();//停止通讯
}

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)//读寄存器地址
{
	uint8_t Data;
	
	MyI2C_start();//打开I2C通讯
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);//从机地址
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收回应
	MyI2C_SendByte(RegAddress);//发送指定寄存器
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收回应
	
	MyI2C_start();//打开I2C通讯
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);//从机地址+读写位，0是写，1读
	MyI2C_ReceiveAck();//返回一个应答位，接收回应
	Data = MyI2C_ReceiveByte();//读取信息存储到data
	MyI2C_SendAck(1);//1不给从机应答，0给从机应答.
	MyI2C_stop();//停止通讯
	
	return Data;//返回值
}

void Mpu6050_Init(void)//mpu6050初始化
{
	MyI2C_inite();//初始化I2C通讯
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);//陀螺仪时钟
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);//六个轴均不待机
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);//采样率分频   10分频   值越小越快
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);//配置寄存器
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);//陀螺仪配置寄存器
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);//加速度计配置寄存器
}

uint8_t Mpu6050_GetID(void)//获取mpu6050ID号
{
	return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

void Mpu6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ, //陀螺仪三个轴     加速度计三个轴
						int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
	uint8_t DataH, DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);//读取加速度X，Y，Z轴高八位和低八位
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);
	*AccX = (DataH << 8) | DataL;//获取16位存入指针
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
	*AccY = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
	*AccZ = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);//读取陀螺仪X，Y，Z轴高八位和低八位
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
	*GyroX = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
	*GyroY = (DataH << 8) | DataL;
	
	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
	*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;
}

Mpu6050.h

#ifndef _Mpu6050_H
#define _Mpu6050_H

void Mpu6050_WriteReg(uint8_t RegAddress,uint8_t Data); //指定地址写寄存器
uint8_t Mpu6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);
uint8_t Mpu6050_GetID(void);
void Mpu6050_Init(void);
void Mpu6050_GetData(int16_t*AccX,int16_t*AccY,int16_t*AccZ,int16_t*GyroX,int16_t*GyroY,int16_t*GyroZ);

#endif

还需要Mpu6050的寄存器地址

Mpu6050Reg.h

#ifndef _Mpu6050Reg_H//宏定义mpu6050的寄存器
#define _Mpu6050Reg_H

#define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19
#define	MPU6050_CONFIG			0x1A
#define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B
#define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C

#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B
#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40
#define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41
#define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48

#define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B
#define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C
#define	MPU6050_WHO_AM_I		0x75     

#endif

实现把Mpu6050数据显示到oled屏幕上

main.c

#include "stm32f10x.h"                  
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Mpu6050.h"

uint8_t ID;//存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;//存放加速度计和陀螺仪的值

int main(void)
{
	OLED_Init();//初始化OLED
	Mpu6050_Init();//初始化mpu6050
	//显示内容mpu6050的ID号
	OLED_ShowString(1, 1, "ID:");
	ID = Mpu6050_GetID();//获取ID号
	OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2);
	
	while (1)
	{
		Mpu6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);//获取AX到GZ的值
		//显示加速度计和陀螺仪到OLED
		OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5);
		OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);
		OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);
		OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);
		OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);
		OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);
	}
}

结果

8d362a76886b4981978de54276bbac2c.jpeg

参考视视频:

【STM32入门教程-2023持续更新中-哔哩哔哩】 https://b23.tv/mVJHA3h

 

 

 

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