• 【第六章】STM32 - 软件I2C读取MPU6050

    关联：

    STM32总结超全笔记【秋招自用】icon-default.png?t=N7T8https://blog.csdn.net/Xiaoxuexxxxx/article/details/137509422?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22137509422%22%2C%22source%22%3A%22Xiaoxuexxxxx%22%7D

    【MPU6050】

            MPU6050是一个6轴姿态传感器，由三个陀螺仪和三个加速度传感器组成。可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数。通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞控等。

    【引脚说明】

    SCL时钟线，SDA数据线不必多说。

    【问】XDA和XCL是什么？？

    辅助I2C连接其他器件，比如说电磁传感器，成为一个九轴传感器。

    【AD0】地址管脚：连接GND时为0，此时从机地址068。连VCC时为1，从机地址0x69。

    【INT】中断引脚。

    平常MPU6050作为从机，只需要四个引脚VCC、GND、SCL和SDA就够了。

    【软件模拟IIC】

    然后我们再过一遍STM32软件模拟IIC代码：

    1. //I2C写SCL引脚电平
    2. void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
    3. {
    4. 	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);		
    5. 	Delay_us(10);												
    6. }
    7.  
    8. //I2C写SDA引脚电平
    9. void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
    10. {
    11. 	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);		//根据BitValue，设置SDA引脚的电平，BitValue要实现非0即1的特性
    12. 	Delay_us(10);												//延时10us，防止时序频率超过要求
    13. }
    14.  
    15. //I2C读SDA引脚电平
    16. uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
    17. {
    18. 	uint8_t BitValue;
    19. 	BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);		//读取SDA电平
    20. 	Delay_us(10);												//延时10us，防止时序频率超过要求
    21. 	return BitValue;											//返回SDA电平
    22. }
    23.  
    24. //I2C初始化
    25. void MyI2C_Init(void)
    26. {
    27. 	/*开启时钟*/
    28. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	//开启GPIOB的时钟
    29. 	
    30. 	/*GPIO初始化*/
    31. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    32. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    33. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
    34. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    35. 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//将PB10和PB11引脚初始化为开漏输出
    36. 	
    37. 	/*设置默认电平*/
    38. 	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);			//设置PB10和PB11引脚初始化后默认为高电平（释放总线状态）
    39. }
    40.  
    41. //I2C起始
    42. void MyI2C_Start(void)
    43. {
    44. 	MyI2C_W_SDA(1);							//释放SDA，确保SDA为高电平
    45. 	MyI2C_W_SCL(1);							//释放SCL，确保SCL为高电平
    46. 	MyI2C_W_SDA(0);							//在SCL高电平期间，拉低SDA，产生起始信号
    47. 	MyI2C_W_SCL(0);							//起始后把SCL也拉低，即为了占用总线，也为了方便总线时序的拼接
    48. }
    49.  
    50. //I2C终止
    51. void MyI2C_Stop(void)
    52. {
    53. 	MyI2C_W_SDA(0);							//拉低SDA，确保SDA为低电平
    54. 	MyI2C_W_SCL(1);							//释放SCL，使SCL呈现高电平
    55. 	MyI2C_W_SDA(1);							//在SCL高电平期间，释放SDA，产生终止信号
    56. }
    57.  
    58. //I2C发送一个字节
    59. void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
    60. {
    61. 	uint8_t i;
    62. 	for (i = 0; i < 8; i ++)				//循环8次，主机依次发送数据的每一位
    63. 	{
    64. 		MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));	//使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线
    65. 		MyI2C_W_SCL(1);						//释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA
    66. 		MyI2C_W_SCL(0);						//拉低SCL，主机开始发送下一位数据
    67. 	}
    68. }
    69.  
    70. //I2C接收一个字节
    71. uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
    72. {
    73. 	uint8_t i, Byte = 0x00;					//定义接收的数据，并赋初值0x00，此处必须赋初值0x00，后面会用到
    74. 	MyI2C_W_SDA(1);							//接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
    75. 	for (i = 0; i < 8; i ++)				//循环8次，主机依次接收数据的每一位
    76. 	{
    77. 		MyI2C_W_SCL(1);						//释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
    78. 		if (MyI2C_R_SDA() == 1){Byte |= (0x80 >> i);}	//读取SDA数据，并存储到Byte变量
    79. 														//当SDA为1时，置变量指定位为1，当SDA为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
    80. 		MyI2C_W_SCL(0);						//拉低SCL，从机在SCL低电平期间写入SDA
    81. 	}
    82. 	return Byte;							//返回接收到的一个字节数据
    83. }
    84.  
    85. //I2C发送应答位
    86. void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
    87. {
    88. 	MyI2C_W_SDA(AckBit);					//主机把应答位数据放到SDA线
    89. 	MyI2C_W_SCL(1);							//释放SCL，从机在SCL高电平期间，读取应答位
    90. 	MyI2C_W_SCL(0);							//拉低SCL，开始下一个时序模块
    91. }
    92.  
    93. //I2C接收应答位
    94. uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
    95. {
    96. 	uint8_t AckBit;							//定义应答位变量
    97. 	MyI2C_W_SDA(1);							//接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
    98. 	MyI2C_W_SCL(1);							//释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
    99. 	AckBit = MyI2C_R_SDA();					//将应答位存储到变量里
    100. 	MyI2C_W_SCL(0);							//拉低SCL，开始下一个时序模块
    101. 	return AckBit;							//返回定义应答位变量
    102. }

    【例程12】软件I2C读取MPU6050

    PB10 - SDA

    PB11 - SCL

    【GPIO初始化】

    1. void MyI2C_Init(void)
    2. {
    3. 	/*开启时钟*/
    4. 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	//开启GPIOB的时钟
    5. 	
    6. 	/*GPIO初始化*/
    7. 	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    8. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    9. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
    10. 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    11. 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);					//PB10和PB11引脚初始化为开漏输出
    12. 	
    13. 	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);			//设置PB10和PB11引脚初始化后默认为高电平（释放总线状态）
    14. }

    【写数据到MPU6050寄存器】

    1. void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
    2. {
    3. 	MyI2C_Start();						//I2C起始
    4. 	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);	//发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
    5. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    6. 	MyI2C_SendByte(RegAddress);			//发送寄存器地址
    7. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    8. 	MyI2C_SendByte(Data);				//发送要写入寄存器的数据
    9. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    10. 	MyI2C_Stop();						//I2C终止
    11. }

    【读数据从MPU6050寄存器】

    1. uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
    2. {
    3. 	uint8_t Data;
    4. 	
    5. 	MyI2C_Start();						//I2C起始
    6. 	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);	//发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
    7. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    8. 	MyI2C_SendByte(RegAddress);			//发送寄存器地址
    9. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    10. 	
    11. 	MyI2C_Start();						//I2C重复起始
    12. 	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);	//发送从机地址，读写位为1，表示即将读取
    13. 	MyI2C_ReceiveAck();					//接收应答
    14. 	Data = MyI2C_ReceiveByte();			//接收指定寄存器的数据
    15. 	MyI2C_SendAck(1);					//发送应答，给从机非应答，终止从机的数据输出
    16. 	MyI2C_Stop();						//I2C终止
    17. 	
    18. 	return Data;
    19. }

    【MPU6050初始化】

    1. #define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19
    2. #define	MPU6050_CONFIG			0x1A
    3. #define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B
    4. #define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C
    5.  
    6. #define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B
    7. #define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C
    8. #define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D
    9. #define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E
    10. #define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F
    11. #define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40
    12. #define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41
    13. #define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42
    14. #define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43
    15. #define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44
    16. #define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45
    17. #define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46
    18. #define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47
    19. #define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48
    20.  
    21. #define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B
    22. #define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C
    23. #define	MPU6050_WHO_AM_I		0x75
    24.  
    25. void MPU6050_Init(void)
    26. {
    27. 	MyI2C_Init();									//先初始化底层的I2C
    28. 	
    29. 	/*MPU6050寄存器初始化，需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置，此处仅配置了部分重要的寄存器*/
    30. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);		//电源管理寄存器1，取消睡眠模式，选择时钟源为X轴陀螺仪
    31. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);		//电源管理寄存器2，保持默认值0，所有轴均不待机
    32. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);		//采样率分频寄存器，配置采样率
    33. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);			//配置寄存器，配置DLPF
    34. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);	//陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/s
    35. 	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);	//加速度计配置寄存器，选择满量程为±16g
    36. }

    【读寄存器获取数据】

    1. void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ, 
    2. 						int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
    3. {
    4. 	uint8_t DataH, DataL;								//定义数据高8位和低8位的变量
    5. 	
    6. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);		//读取加速度计X轴的高8位数据
    7. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);		//读取加速度计X轴的低8位数据
    8. 	*AccX = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    9. 	
    10. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);		//读取加速度计Y轴的高8位数据
    11. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);		//读取加速度计Y轴的低8位数据
    12. 	*AccY = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    13. 	
    14. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);		//读取加速度计Z轴的高8位数据
    15. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);		//读取加速度计Z轴的低8位数据
    16. 	*AccZ = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    17. 	
    18. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);		//读取陀螺仪X轴的高8位数据
    19. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);		//读取陀螺仪X轴的低8位数据
    20. 	*GyroX = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    21. 	
    22. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);		//读取陀螺仪Y轴的高8位数据
    23. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);		//读取陀螺仪Y轴的低8位数据
    24. 	*GyroY = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    25. 	
    26. 	DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);		//读取陀螺仪Z轴的高8位数据
    27. 	DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);		//读取陀螺仪Z轴的低8位数据
    28. 	*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
    29. }

    【主函数】

    MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);		//获取MPU6050的数据

  • 相关阅读:
    SAM资料
    ARMv7处理器
    JAVA毕设项目软考网络工程师在线练习平台（java+VUE+Mybatis+Maven+Mysql）
    maven的下载、配置
    计算机毕设 大数据工作岗位数据分析与可视化 - python flask
    为什么阿里人能够快速成长？看完他们 Java 架构进化笔记，我秒懂！
    个人主页汇总 | 私信没空看，建议b站
    【仿牛客网笔记】项目进阶，构建安全高效的企业服务——将文件上传至云服务器
    如何制作并运行 jar 程序
    《Android Studio开发实战 从零基础到App上线(第3版)》出版后记
  • 原文地址：https://blog.csdn.net/Xiaoxuexxxxx/article/details/138185714