注意事项:
(1)主程序编译会出现缺乏"STM32f10x_lib.h"文件
解决办法:在附件中主程序目录添加附件库"STM32F10x",在target opition中的C/C++选项卡中的include path路径中添加"STM32F10x"路径。
(2)MPU模块必须与STM32主控板共地,也就是说用板载电源供电最好。(我原先用的单独供电模块,结果串口输出一直为零)
主程序和库下载:
STM32-串口输出MPU-6050.zip
STM32F10x.zip
下面是MPU6050模块程序预览:
- /*******************************************************************************
- // GY-521 MPU6050 IIC测试程序
- // 使用单片机STM32F103C8T6
- // 晶振:8.00M
- // 编译环境 Keil uVision4
- // 时间:2012年5月1日
- // 与模块连接 GPIOB6->SCL GPIOB7->SDA
- // 使用:STM32F103C8T6串口1连接电脑
- // 电脑串口助手显示,波特率:115200
- // QQ:531389319
- *******************************************************************************/
- #include "stm32f10x_lib.h"
- #include //Keil library
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- ErrorStatus HSEStartUpStatus;
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- // 定义MPU6050内部地址
- //****************************************
- #define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺仪采样率,典型值:0x07(125Hz)
- #define CONFIG 0x1A //低通滤波频率,典型值:0x06(5Hz)
- #define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺仪自检及测量范围,典型值:0x18(不自检,2000deg/s)
- #define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速计自检、测量范围及高通滤波频率,典型值:0x01(不自检,2G,5Hz)
- #define ACCEL_XOUT_H 0x3B
- #define ACCEL_XOUT_L 0x3C
- #define ACCEL_YOUT_H 0x3D
- #define ACCEL_YOUT_L 0x3E
- #define ACCEL_ZOUT_H 0x3F
- #define ACCEL_ZOUT_L 0x40
- #define TEMP_OUT_H 0x41
- #define TEMP_OUT_L 0x42
- #define GYRO_XOUT_H 0x43
- #define GYRO_XOUT_L 0x44
- #define GYRO_YOUT_H 0x45
- #define GYRO_YOUT_L 0x46
- #define GYRO_ZOUT_H 0x47
- #define GYRO_ZOUT_L 0x48
- #define PWR_MGMT_1 0x6B //电源管理,典型值:0x00(正常启用)
- #define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默认数值0x68,只读)
- //****************************
- #define MPU6050_Addr 0xD0 //定义器件在IIC总线中的从地址,根据ALT ADDRESS地址引脚不同修改
- unsigned char TX_DATA[4]; //显示据缓存区
- unsigned char BUF[10]; //接收数据缓存区
- char test=0; //IIC用到
- short T_X,T_Y,T_Z,T_T; //X,Y,Z轴,温度
- //************************************
- /*模拟IIC端口输出输入定义*/
- #define SCL_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6
- #define SCL_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_6
- #define SDA_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7
- #define SDA_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_7
- #define SCL_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_6
- #define SDA_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_7
- /* 函数申明 -----------------------------------------------*/
- void RCC_Configuration(void);
- void GPIO_Configuration(void);
- void NVIC_Configuration(void);
- void USART1_Configuration(void);
- void WWDG_Configuration(void);
- void Delay(u32 nTime);
- void Delayms(vu32 m);
- /* 变量定义 ----------------------------------------------*/
- /*******************************/
- void DATA_printf(uchar *s,short temp_data)
- {
- if(temp_data<0){
- temp_data=-temp_data;
- *s='-';
- }
- else *s=' ';
- *++s =temp_data/100+0x30;
- temp_data=temp_data%100; //取余运算
- *++s =temp_data/10+0x30;
- temp_data=temp_data%10; //取余运算
- *++s =temp_data+0x30;
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_GPIO_Config
- * Description : Configration Simulation IIC GPIO
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_GPIO_Config(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
- GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_delay
- * Description : Simulation IIC Timing series delay
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_delay(void)
- {
- u8 i=30; //这里可以优化速度 ,经测试最低到5还能写入
- while(i)
- {
- i--;
- }
- }
- void delay5ms(void)
- {
- int i=5000;
- while(i)
- {
- i--;
- }
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_Start
- * Description : Master Start Simulation IIC Communication
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : Wheather Start
- ****************************************************************************** */
- bool I2C_Start(void)
- {
- SDA_H;
- SCL_H;
- I2C_delay();
- if(!SDA_read)return FALSE; //SDA线为低电平则总线忙,退出
- SDA_L;
- I2C_delay();
- if(SDA_read) return FALSE; //SDA线为高电平则总线出错,退出
- SDA_L;
- I2C_delay();
- return TRUE;
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_Stop
- * Description : Master Stop Simulation IIC Communication
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_Stop(void)
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- SDA_L;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- SDA_H;
- I2C_delay();
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_Ack
- * Description : Master Send Acknowledge Single
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_Ack(void)
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- SDA_L;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- SCL_L;
- I2C_delay();
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_NoAck
- * Description : Master Send No Acknowledge Single
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_NoAck(void)
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- SDA_H;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- SCL_L;
- I2C_delay();
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_WaitAck
- * Description : Master Reserive Slave Acknowledge Single
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : Wheather Reserive Slave Acknowledge Single
- ****************************************************************************** */
- bool I2C_WaitAck(void) //返回为:=1有ACK,=0无ACK
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- SDA_H;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- if(SDA_read)
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- return FALSE;
- }
- SCL_L;
- I2C_delay();
- return TRUE;
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_SendByte
- * Description : Master Send a Byte to Slave
- * Input : Will Send Date
- * Output : None
- * Return : None
- ****************************************************************************** */
- void I2C_SendByte(u8 SendByte) //数据从高位到低位//
- {
- u8 i=8;
- while(i--)
- {
- SCL_L;
- I2C_delay();
- if(SendByte&0x80)
- SDA_H;
- else
- SDA_L;
- SendByte<<=1;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- }
- SCL_L;
- }
- /*******************************************************************************
- * Function Name : I2C_RadeByte
- * Description : Master Reserive a Byte From Slave
- * Input : None
- * Output : None
- * Return : Date From Slave
- ****************************************************************************** */
- unsigned char I2C_RadeByte(void) //数据从高位到低位//
- {
- u8 i=8;
- u8 ReceiveByte=0;
- SDA_H;
- while(i--)
- {
- ReceiveByte<<=1;
- SCL_L;
- I2C_delay();
- SCL_H;
- I2C_delay();
- if(SDA_read)
- {
- ReceiveByte|=0x01;
- }
- }
- SCL_L;
- return ReceiveByte;
- }
- //ZRX
- //单字节写入*******************************************
- bool Single_Write(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address,unsigned char REG_data) //void
- {
- if(!I2C_Start())return FALSE;
- I2C_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号//I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | SlaveAddress & 0xFFFE);//设置高起始地址+器件地址
- if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return FALSE;}
- I2C_SendByte(REG_Address ); //设置低起始地址
- I2C_WaitAck();
- I2C_SendByte(REG_data);
- I2C_WaitAck();
- I2C_Stop();
- delay5ms();
- return TRUE;
- }
- //单字节读取*****************************************
- unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address)
- { unsigned char REG_data;
- if(!I2C_Start())return FALSE;
- I2C_SendByte(SlaveAddress); //I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | REG_Address & 0xFFFE);//设置高起始地址+器件地址
- if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop();test=1; return FALSE;}
- I2C_SendByte((u8) REG_Address); //设置低起始地址
- I2C_WaitAck();
- I2C_Start();
- I2C_SendByte(SlaveAddress+1);
- I2C_WaitAck();
- REG_data= I2C_RadeByte();
- I2C_NoAck();
- I2C_Stop();
- //return TRUE;
- return REG_data;
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : RCC_Configuration(void)
- ** 函数功能 : 时钟初始化
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void RCC_Configuration(void)
- {
- /* RCC system reset(for debug purpose) */
- RCC_DeInit();
- /* Enable HSE */
- RCC_HSEConfig(RCC_HSE_ON);
- /* Wait till HSE is ready */
- HSEStartUpStatus = RCC_WaitForHSEStartUp();
- if(HSEStartUpStatus == SUCCESS)
- {
- /* HCLK = SYSCLK */
- RCC_HCLKConfig(RCC_SYSCLK_Div1);
- /* PCLK2 = HCLK */
- RCC_PCLK2Config(RCC_HCLK_Div1);
- /* PCLK1 = HCLK/2 */
- RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div2);
- /* Flash 2 wait state */
- FLASH_SetLatency(FLASH_Latency_2);
- /* Enable Prefetch Buffer */
- FLASH_PrefetchBufferCmd(FLASH_PrefetchBuffer_Enable);
- /* PLLCLK = 8MHz * 9 = 72 MHz */
- RCC_PLLConfig(RCC_PLLSource_HSE_Div1, RCC_PLLMul_9);
- /* Enable PLL */
- RCC_PLLCmd(ENABLE);
- /* Wait till PLL is ready */
- while(RCC_GetFlagStatus(RCC_FLAG_PLLRDY) == RESET)
- {
- }
- /* Select PLL as system clock source */
- RCC_SYSCLKConfig(RCC_SYSCLKSource_PLLCLK);
- /* Wait till PLL is used as system clock source */
- while(RCC_GetSYSCLKSource() != 0x08)
- {
- }
- }
- /* Enable GPIOA, GPIOB, GPIOC, GPIOD, GPIOE, GPIOF, GPIOG and AFIO clocks */
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD , ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOE | RCC_APB2Periph_GPIOF , ENABLE);
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOG | RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE);
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : GPIO_Configuration(void)
- ** 函数功能 : 端口初始化
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void GPIO_Configuration(void)
- {
- GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
- RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD, ENABLE );
- /* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; // 选中管脚9
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; // 复用推挽输出
- GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 最高输出速率50MHz
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); // 选择A端口
- /* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */
- GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10; //选中管脚10
- GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; //浮空输入
- GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //选择A端口
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : USART1_Configuration(void)
- ** 函数功能 : 串口1初始化
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void USART1_Configuration(void)
- {
- USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
- USART_ClockInitTypeDef USART_ClockInitStructure;
- RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1 |RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE );
- USART_ClockInitStructure.USART_Clock = USART_Clock_Disable; // 时钟低电平活动
- USART_ClockInitStructure.USART_CPOL = USART_CPOL_Low; // 时钟低电平
- USART_ClockInitStructure.USART_CPHA = USART_CPHA_2Edge; // 时钟第二个边沿进行数据捕获
- USART_ClockInitStructure.USART_LastBit = USART_LastBit_Disable; // 最后一位数据的时钟脉冲不从SCLK输出
- /* Configure the USART1 synchronous paramters */
- USART_ClockInit(USART1, &USART_ClockInitStructure); // 时钟参数初始化设置
- USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; // 波特率为:115200
- USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b; // 8位数据
- USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1; // 在帧结尾传输1个停止位
- USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ; // 奇偶失能
- USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None; // 硬件流控制失能
- USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx; // 发送使能+接收使能
- /* Configure USART1 basic and asynchronous paramters */
- USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
- /* Enable USART1 */
- USART_ClearFlag(USART1, USART_IT_RXNE); //清中断,以免一启用中断后立即产生中断
- USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE, ENABLE); //使能USART1中断源
- USART_Cmd(USART1, ENABLE); //USART1总开关:开启
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : NVIC_Configuration(void)
- ** 函数功能 : 中断初始化
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void NVIC_Configuration(void)
- {
- NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
- NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = WWDG_IRQChannel;
- NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
- NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : WWDG_Configuration(void)
- ** 函数功能 : 看门狗初始化
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void WWDG_Configuration(void)
- {
- RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_WWDG, ENABLE);
- WWDG_SetPrescaler(WWDG_Prescaler_8); // WWDG clock counter = (PCLK1/4096)/8 = 244 Hz (~4 ms)
- WWDG_SetWindowValue(0x41); // Set Window value to 0x41
- WWDG_Enable(0x50); // Enable WWDG and set counter value to 0x7F, WWDG timeout = ~4 ms * 64 = 262 ms
- WWDG_ClearFlag(); // Clear EWI flag
- WWDG_EnableIT(); // Enable EW interrupt
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : Delay(vu32 nCount)
- ** 函数功能 : 延时函数
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void Delay(vu32 nCount)
- {
- for(; nCount != 0; nCount--);
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : void Delayms(vu32 m)
- ** 函数功能 : 长延时函数 m=1,延时1ms
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void Delayms(vu32 m)
- {
- u32 i;
- for(; m != 0; m--)
- for (i=0; i<50000; i++);
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : WWDG_IRQHandler(void)
- ** 函数功能 : 窗口提前唤醒中断
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- void WWDG_IRQHandler(void)
- {
- /* Update WWDG counter */
- WWDG_SetCounter(0x50);
- /* Clear EWI flag */
- WWDG_ClearFlag();
- }
- //************************************************
- void USART1_SendData(uchar SendData)
- {
- USART_SendData(USART1, SendData);
- Delayms(1);
- }
- //初始化MPU6050,根据需要请参考pdf进行修改************************
- void Init_MPU6050(void)
- {
- /*
- Single_Write(MPU6050_Addr,PWR_M, 0x80); //
- Single_Write(MPU6050_Addr,SMPL, 0x07); //
- Single_Write(MPU6050_Addr,DLPF, 0x1E); //±2000°
- Single_Write(MPU6050_Addr,INT_C, 0x00 ); //
- Single_Write(MPU6050_Addr,PWR_M, 0x00); //
- */
- Single_Write(MPU6050_Addr,PWR_MGMT_1, 0x00); //解除休眠状态
- Single_Write(MPU6050_Addr,SMPLRT_DIV, 0x07);
- Single_Write(MPU6050_Addr,CONFIG, 0x06);
- Single_Write(MPU6050_Addr,GYRO_CONFIG, 0x18);
- Single_Write(MPU6050_Addr,ACCEL_CONFIG, 0x01);
- }
- //******读取MPU6050数据****************************************
- void READ_MPU6050(void)
- {
- BUF[0]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_XOUT_L);
- BUF[1]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_XOUT_H);
- T_X= (BUF[1]<<8)|BUF[0];
- T_X/=16.4; //读取计算X轴数据
- BUF[2]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_YOUT_L);
- BUF[3]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_YOUT_H);
- T_Y= (BUF[3]<<8)|BUF[2];
- T_Y/=16.4; //读取计算Y轴数据
- BUF[4]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_ZOUT_L);
- BUF[5]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_ZOUT_H);
- T_Z= (BUF[5]<<8)|BUF[4];
- T_Z/=16.4; //读取计算Z轴数据
- // BUF[6]=Single_Read(MPU6050_Addr,TEMP_OUT_L);
- // BUF[7]=Single_Read(MPU6050_Addr,TEMP_OUT_H);
- // T_T=(BUF[7]<<8)|BUF[6];
- // T_T = 35+ ((double) (T_T + 13200)) / 280;// 读取计算出温度
- }
- //********串口发送数据***************************************
- void Send_data(uchar axis)
- {uchar i;
- USART1_SendData(axis);
- USART1_SendData(':');
- for(i=0;i<4;i++)USART1_SendData(TX_DATA);
- USART1_SendData(' ');
- USART1_SendData(' ');
- }
- /*
- ********************************************************************************
- ** 函数名称 : main(void)
- ** 函数功能 : 主函数
- ** 输 入 : 无
- ** 输 出 : 无
- ** 返 回 : 无
- ********************************************************************************
- */
- int main(void)
- {
- RCC_Configuration(); //配置RCC
- GPIO_Configuration(); //配置GPIO
- USART1_Configuration(); //配置串口1
- I2C_GPIO_Config(); //配置IIC使用端口
- Delayms(10); //延时
- Init_MPU6050(); //初始化MPU6050
- while(1)
- {
- READ_MPU6050(); //读取MPU6050数据
- DATA_printf(TX_DATA,T_X);//转换X轴数据到数组
- Send_data('X'); //发送X轴数
- DATA_printf(TX_DATA,T_Y);//转换Y轴数据到数组
- Send_data('Y'); //发送Y轴数
- DATA_printf(TX_DATA,T_Z);//转换Z轴数据到数组
- Send_data('Z'); //发送Z轴数
- DATA_printf(TX_DATA,T_T);//转换温度数据到数组
- Send_data('T'); //发送温度数据
- USART1_SendData(0X0D); //换行
- USART1_SendData(0X0A); //回车
- Delayms(5); //延时
- }
- }
- /*************结束***************/
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