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STM32F407ZE 驱动陀螺仪MPU6050的应用实例,实现如下功能:
①使用MPU6050的驱动实现陀螺仪遥控 左倾:LED1亮 右倾:LED2亮 前倾:LED3亮 后倾:LED4亮 使用的是获取的欧拉角!! ②做一个碰撞警告功能 如果板子在一定速度的前提下 ,碰上障碍物 , 速度锐减,蜂鸣器响,以示警告(请用PWM让蜂鸣器的响度降低) 使用的是陀螺仪的加速度计! 具体代码与解析如下: main.c部分 #include 《stm32f4xx.h》 #include 《math.h》 #include “sys.h” #include “led.h” #include “uart.h” #include “systick.h” #include “iic.h” #include “mpu6050.h” #include “inv_mpu.h” #include 《string.h》 int main() { short Templ; short Gx,Gy,Gz; short Ax,Ay,Az; float Pitch,Roll,Yaw; //欧拉角记录变量 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //中断优先级分组 2分组 Systick_Init(); //精准延时初始化 USART1_Init(); LED_Init(); //LED灯初始化 IIC_GPIOInit(); //IIC相关引脚初始化 // if(0 != MPU_Init())//加上Mpu初始化 // { // printf(“Init MPU Fail!rn”); // return 0; // } if(0 != mpu_dmp_init()) { printf(“DMP Init MPU Fail!rn”); return 0; } delay(10); while(1) { //表示使用DMP成功获取 四元数 并计算得到了欧拉角 if(mpu_dmp_get_data(&Pitch,&Roll,&Yaw) == 0) { Templ = MPU_Get_Temperature(); MPU_Get_Gyroscope(&Gx,&Gy,&Gz); MPU_Get_Accelerometer(&Ax,&Ay,&Az); //printf(“Gx:%.3f Gy:%.3f Gz:%.3f Ax:%d Ay:%d Az:%drn”,Gx/16.4,Gy/16.4,Gz/16.4,Ax,Ay,Az); //printf(“温度:%.3frn”,Templ/100.0); //printf(“俯仰角:%.2f 横滚角:%.2f 航向角:%.2frn”,Pitch,Roll,Yaw); //mpu6050_send_data(Ax,Ay,Az,Gx,Gy,Gz);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据 //usart1_report_imu(Ax,Ay,Az,Gx,Gy,Gz,(int)(Roll*100),(int)(Pitch*100),(int)(Yaw*10)); LED_Control(Pitch,Roll); //判断Pitch,Roll的值,从而判别陀螺仪向偏向哪边 FM_Control(Ax,Ay); //判断Ax,Ay的值,从而判别陀螺仪往哪个方向加速,控制蜂鸣器的响停 delay_ms(500); } } } sys.h部分 #ifndef __SYS_H #define __SYS_H #include “stm32f4xx.h” //IO口操作宏定义 #define BITBAND(addr, bitnum) ((addr & 0xF0000000)+0x2000000+((addr & 0xFFFFF)《《5)+(bitnum《《2)) #define MEM_ADDR(addr) *((volatile unsigned long *)(addr)) #define BIT_ADDR(addr, bitnum) MEM_ADDR(BITBAND(addr, bitnum)) //IO口地址映射 #define GPIOA_ODR_Addr (GPIOA_BASE+20) //0x40020014 #define GPIOB_ODR_Addr (GPIOB_BASE+20) //0x40020414 #define GPIOC_ODR_Addr (GPIOC_BASE+20) //0x40020814 #define GPIOD_ODR_Addr (GPIOD_BASE+20) //0x40020C14 #define GPIOE_ODR_Addr (GPIOE_BASE+20) //0x40021014 #define GPIOF_ODR_Addr (GPIOF_BASE+20) //0x40021414 #define GPIOG_ODR_Addr (GPIOG_BASE+20) //0x40021814 #define GPIOH_ODR_Addr (GPIOH_BASE+20) //0x40021C14 #define GPIOI_ODR_Addr (GPIOI_BASE+20) //0x40022014 #define GPIOA_IDR_Addr (GPIOA_BASE+16) //0x40020010 #define GPIOB_IDR_Addr (GPIOB_BASE+16) //0x40020410 #define GPIOC_IDR_Addr (GPIOC_BASE+16) //0x40020810 #define GPIOD_IDR_Addr (GPIOD_BASE+16) //0x40020C10 #define GPIOE_IDR_Addr (GPIOE_BASE+16) //0x40021010 #define GPIOF_IDR_Addr (GPIOF_BASE+16) //0x40021410 #define GPIOG_IDR_Addr (GPIOG_BASE+16) //0x40021810 #define GPIOH_IDR_Addr (GPIOH_BASE+16) //0x40021C10 #define GPIOI_IDR_Addr (GPIOI_BASE+16) //0x40022010 //STM32中 对寄存器的访问 是不能单独访问寄存器的单个bit 只能以32bit地址访问寄存器 //这些位为只写形式,只能在字(word)--4byte、半字2byte 或字节模式下访问 //IO口操作,只对单一的IO口! //确保n的值小于16! #define PAout(n) BIT_ADDR(GPIOA_ODR_Addr,n) //输出 #define PAin(n) BIT_ADDR(GPIOA_IDR_Addr,n) //输入 #define PBout(n) BIT_ADDR(GPIOB_ODR_Addr,n) //输出 #define PBin(n) BIT_ADDR(GPIOB_IDR_Addr,n) //输入 #define PCout(n) BIT_ADDR(GPIOC_ODR_Addr,n) //输出 #define PCin(n) BIT_ADDR(GPIOC_IDR_Addr,n) //输入 #define PDout(n) BIT_ADDR(GPIOD_ODR_Addr,n) //输出 #define PDin(n) BIT_ADDR(GPIOD_IDR_Addr,n) //输入 #define PEout(n) BIT_ADDR(GPIOE_ODR_Addr,n) //输出 #define PEin(n) BIT_ADDR(GPIOE_IDR_Addr,n) //输入 #define PFout(n) BIT_ADDR(GPIOF_ODR_Addr,n) //输出 #define PFin(n) BIT_ADDR(GPIOF_IDR_Addr,n) //输入 #define PGout(n) BIT_ADDR(GPIOG_ODR_Addr,n) //输出 #define PGin(n) BIT_ADDR(GPIOG_IDR_Addr,n) //输入 #define PHout(n) BIT_ADDR(GPIOH_ODR_Addr,n) //输出 #define PHin(n) BIT_ADDR(GPIOH_IDR_Addr,n) //输入 #define PIout(n) BIT_ADDR(GPIOI_ODR_Addr,n) //输出 #define PIin(n) BIT_ADDR(GPIOI_IDR_Addr,n) //输入 #endif led.h部分 #ifndef _LED_H_ #define _LED_H_ #include 《stm32f4xx.h》 #include “sys.h” #include 《math.h》 #include 《stdlib.h》 #include “uart.h” #include “tim.h” void LED_Init(void); void LED_Control(float a,float b); //判断Pitch,Roll的值,从而判别陀螺仪偏向哪边,控制LED灯的亮灭 void FM_Control(short x,short y); //判断Ax,Ay的值,从而判别陀螺仪往哪个方向加速,控制蜂鸣器的响停 #endif led.c部分 #include “led.h” short flag1,flag2; void LED_Init(void) { GPIO_InitTypeDef aaa; //1、先开启对应用到的模块时钟节拍 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF,ENABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE,ENABLE);//PE组时钟 //2、可以初始化配置GPIO F组的8、9、10号引脚 aaa.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_8; aaa.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//输出模式 aaa.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;//快速 点灯和引脚速度无关 aaa.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出 aaa.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//内部上拉 GPIO_Init(GPIOF,&aaa); aaa.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14; GPIO_Init(GPIOE,&aaa); //初始化完成 灭掉4盏灯 PFout(9) = 1; PFout(10) = 1; PEout(13) = 1; PEout(14) = 1; } void LED_Control(float a,float b) //判断Pitch,Roll的值,从而判别陀螺仪偏向哪边,控制LED灯的亮灭 { if(fabs(a) 》 fabs(b) && fabs(a) 》 2) //Pitch值大于Roll值(控制左右) { if(a 》 0) //Pitch值大于0,偏左 { PFout(9) = 0; PFout(10) = 1; PEout(13) = 1; PEout(14) = 1; printf(“左倾!rn”); } if(a 《 0) //Pitch值小于0,偏右 { PFout(10) = 0; PFout(9) = 1; PEout(13) = 1; PEout(14) = 1; printf(“右倾!rn”); } } else if(fabs(b) 》 fabs(a) && fabs(b) 》 2) //Roll值大于Pitch值(控制前后) { if(b 》 0) //Roll值大于0,低头 { PEout(13) = 0; PFout(9) = 1; PFout(10) = 1; PEout(14) = 1; printf(“低头!rn”); } if(b 《 0) //Roll值小于0,抬头 { PEout(14) = 0; PFout(9) = 1; PFout(10) = 1; PEout(13) = 1; printf(“抬头!rn”); } } else //不属于以上的情况,就是平衡状态 { PFout(9) = 1; PFout(10) = 1; PEout(13) = 1; PEout(14) = 1; printf(“平衡状态!rn”); } } void FM_Control(short x,short y) //判断Ax,Ay的值,从而判别陀螺仪往哪个方向加速,控制蜂鸣器的响停 { if(abs(x) 》 2000) //如果某次Ax的值大于2000 { flag1 = 0 ; //x轴的标志位置0 } if(flag1 == 0) //紧接判断下次读取Ax的值 { if(2000 - abs(x) 》 1000 ) //连续两次的Ax值的差大于1000(突然减速) { TIM_Init(85); //控制蜂鸣器音量(0-99),数值越大音量越低 flag1 = 1; //x轴的标志位置1 } } if(abs(y) 》 2000) //如果某次Ay的值大于2000 { flag2 = 0 ; //y轴的标志位置0 } if(flag2 == 0) //紧接判断下次读取Ay的值 { if(2000 - abs(y) 》 1000 ) //连续两次的Ay值的差大于1000(突然减速) { TIM_Init(85); //控制蜂鸣器音量(0-99),数值越大音量越低 flag2 = 1; //y轴的标志位置1 } } } uart.h部分 #ifndef __UART_H_ #define __UART_H_ #include 《stm32f4xx.h》 #include “sys.h” #include 《stdio.h》 extern char USART1_ReciveArry[50]; extern char Recive_flag; void USART1_Init(void); #endif uart.c部分 #include “uart.h” //重定向 c 库函数 printf 到串口,重定向后可使用 printf 函数 记得勾选 USE MiroLib int fputc(int ch, FILE *f) { /* 发送一个字节数据到串口 */ USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch); //程序开始时,会发送一次数据,ch是系统分配的(可能是0),串口会显示大概两个空格的内容 /* 等待发送完毕 */ while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET); return (ch); } void USART1_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIOInit_Struct; USART_InitTypeDef USARTInit_Struct; NVIC_InitTypeDef UARTNVIC_Struct; //1、使能时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE); //2、初始化对应的IO引脚复用为USART1功能 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); GPIOInit_Struct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10; GPIOInit_Struct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用模式 需要全参数设置 输入和模拟模式不需要设置 输出类型和引脚速度 GPIOInit_Struct.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed;//快速 GPIOInit_Struct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出 GPIOInit_Struct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉 GPIO_Init(GPIOA,&GPIOInit_Struct); //将PA9 PA10复用为USART1功能 GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1); //3、USART1初始化 USARTInit_Struct.USART_BaudRate = 115200; USARTInit_Struct.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;//8bit数据位 USARTInit_Struct.USART_Parity = USART_Parity_No;//无校验 USARTInit_Struct.USART_StopBits = USART_StopBits_1;//1bit停止位 USARTInit_Struct.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式 USARTInit_Struct.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件控制流 USART_Init(USART1,&USARTInit_Struct); //补充接收中断的开启 让中断帮我们去监测串口1接收标志位 USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE); UARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn ;// 37 stm32f4xx.h UARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; UARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; UARTNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&UARTNVIC_Struct); //4、开启串口 USART_Cmd(USART1,ENABLE); } |
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TIM.h部分
#ifndef __TIM_H_ #define __TIM_H_ #include 《stm32f4xx.h》 #include “sys.h” #include “systick.h” void TIM_Init(int FM); #endif TIM.c部分 #include “tim.h” int sum = 0; void TIM_Init(int FM) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIMInit_struct; NVIC_InitTypeDef TIMNVIC_Struct; //0、使能TIM2时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4,ENABLE); RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM5,ENABLE); //1、初始化定时器2模块 TIMInit_struct.TIM_Prescaler = 840-1; //84Mhz/840 = 100000Hz 0.01ms/脉冲 TIMInit_struct.TIM_Period = FM; //定时1s TIMInit_struct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //递增模式 TIMInit_struct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //不分频 TIM_TimeBaseInit(TIM4,&TIMInit_struct); TIMInit_struct.TIM_Period = 100-FM; //定时1s TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIMInit_struct); //2、开启定时器2的更新中断---确保定时一到能够通过中断机制报告给CPU //让CPU快速执行对应的功能 TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE); //3、NVIC中断管理 TIMNVIC_Struct.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn;//stm32f4xx.h TIMNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; TIMNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0; TIMNVIC_Struct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&TIMNVIC_Struct); TIMNVIC_Struct.NVIC_IRQChannel = TIM5_IRQn;//stm32f4xx.h NVIC_Init(&TIMNVIC_Struct); //4、开启对应定时器的计数器----启动定时器 TIM_Cmd(TIM4,ENABLE); TIM_Cmd(TIM5,ENABLE); delay_ms(100); TIM_Cmd(TIM4,DISABLE); TIM_Cmd(TIM5,DISABLE); } void TIM4_IRQHandler(void) { //再次对相应的标志位进行判断 if(TIM_GetITStatus(TIM4,TIM_IT_Update) == 1) { PFout(8) = 1; //清除指定的中断标志位 Update TIM_ClearITPendingBit(TIM4,TIM_IT_Update); } } void TIM5_IRQHandler(void) { //再次对相应的标志位进行判断 if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update) == 1) { PFout(8) = 0; //清除指定的中断标志位 Update TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update); } } systick.h部分(精准延时) #ifndef __SYSTICK_H_ #define __SYSTICK_H_ //头文件 #include “stm32f4xx.h” //函数声明 void Systick_Init(void); void delay_us(u32 nus); void delay_ms(u32 nms); void delay_s(u32 ns); #endif systick.c部分(精准延时) #include “systick.h” u8 my_us = 0; u16 my_ms = 0; //初始化滴答定时器 void Systick_Init(void) { //得到的Systick时钟 21MHZ SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8); my_us = 21; //21 my_ms = 21000; } //微秒延时,nms最大值:798.915 void delay_us(u32 nus) { u32 temp = 0; //往自动重装载除值寄存器写入延时nus SysTick-》LOAD最大值0xFFFFFF SysTick-》LOAD = nus*my_us; SysTick-》VAL = 0x00; SysTick-》CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启计数 do { //读控制寄存器 temp = SysTick-》CTRL; }while(!(temp & (1《《16))); SysTick-》CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数 SysTick-》VAL = 0x00; } //毫秒延时,nus最大值,nus最大值798915 void delay_ms(u32 nms) { u32 temp = 0; //往自动重装载除值寄存器写入延时nus SysTick-》LOAD最大值0xFFFFFF SysTick-》LOAD = nms*my_ms; SysTick-》VAL = 0x00; SysTick-》CTRL |= SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //开启计数 do { //读控制寄存器 temp = SysTick-》CTRL; }while(!(temp & (1《《16))); SysTick-》CTRL &= ~SysTick_CTRL_ENABLE_Msk; //关闭计数 SysTick-》VAL = 0x00; } //秒延时 void delay_s(u32 ns) { for(; ns》0; ns--) { delay_ms(500); delay_ms(500); } } IIC.h部分 #ifndef __IIC_H_ #define __IIC_H_ #include 《stm32f4xx.h》 #include “sys.h” #include “systick.h” #define SDA_W PBout(9) #define SDA_R PBin(9) #define SCL PBout(8) //SCL固定由32控制 SCL一直为输出模式 void IIC_GPIOInit(void); void IIC_SDAModeCH(GPIOMode_TypeDef SelectMode); void IIC_Start(void); void IIC_WriteByte(unsigned char Data); unsigned char IIC_ReadByte(void); void IIC_Stop(void); char IIC_ReadAck(void); void IIC_WriteAck(char Ack); #endif IIC.c部分 #include “iic.h” //IIC用到引脚的初始化 这个初始化必须在主函数调用一次即可 void IIC_GPIOInit(void) { //对PB8、PB9一起先初始化一次 GPIO_InitTypeDef IIC; //1、先开启对应用到的模块时钟节拍 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB,ENABLE); //2、可以初始化配置GPIO F组的8、9号引脚 IIC.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_8; IIC.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; //输出模式 IIC.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed; //快速点灯和引脚速度无关 IIC.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出 IIC.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //内部上拉 GPIO_Init(GPIOB,&IIC); SCL = 1; SDA_W = 1; } //随时改变SDA ---PB9的模式 void IIC_SDAModeCH(GPIOMode_TypeDef SelectMode) { GPIO_InitTypeDef IIC; //2、可以初始化配置GPIO F组的9号引脚 IIC.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; IIC.GPIO_Mode = SelectMode; //输出模式 IIC.GPIO_Speed = GPIO_Fast_Speed; //快速点灯和引脚速度无关 IIC.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; //推挽输出 IIC.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; //内部上拉 GPIO_Init(GPIOB,&IIC); } /* 起始信号函数 */ void IIC_Start(void) { //先将SDA改为输出 IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT); SDA_W = 1; SCL = 1; //保证开始前IIC处于空闲状态 delay_us(30); SDA_W = 0; //SDA先拉低 delay_us(5); SCL = 0; //SCL再拉低 } //主机给从机写一个字节数据函数 void IIC_WriteByte(unsigned char Data) { int i; IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT); //先将SDA改为输出 SCL = 0; for(i=0;i《8;i++) { delay_us(2); SDA_W = (Data》》(7-i))&0x01; //高位先发 delay_us(3); SCL = 1; delay_us(5); //给接收方接收的时间 SCL = 0; } } //主机从从机内读取一个字节数据函数 返回值为读取的8bit数据结果 unsigned char IIC_ReadByte(void) { int i; unsigned char Data=0; //存方从从机读取的数据的容器 IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_IN); //先将SDA改为输入 SCL = 0; for(i=0;i《8;i++) { delay_us(5); //主机正在等从机改变SDA SCL = 1; delay_us(2); //主机作为接收方在SCL高电平期间收 if(SDA_R) Data |= (0x01《《(7-i)); //高位先收 delay_us(3); SCL = 0; } return Data; } //主机发送的停止信号 void IIC_Stop(void) { IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT); //先将SDA改为输出 SCL = 0; SDA_W = 0; delay_us(5); SCL = 1; delay_us(5); SDA_W = 1; //SDA拉高 } //主机读取从机发送的应答信号 char IIC_ReadAck(void) { IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_IN); //先将SDA改为输入 char ACK = 1; SCL = 0; delay_us(5); //主机正在等从机改变SDA SCL = 1; delay_us(2); //主机作为接收方在SCL高电平期间收 if(SDA_R) ACK = 1; else ACK = 0; delay_us(3); SCL = 0; return ACK; } //主机作为接收方 读取完从机的数据后 要发送应答信号给从机 你可以选择发送有应答还是无应答 void IIC_WriteAck(char Ack) { IIC_SDAModeCH(GPIO_Mode_OUT); //先将SDA改为输出 SCL = 0; delay_us(2); SDA_W = Ack; delay_us(3); SCL = 1; delay_us(5); SCL = 0; //SCL再拉高 } |
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inv_mpu.h部分
/* $License: Copyright (C) 2011-2012 InvenSense Corporation, All Rights Reserved. See included License.txt for License information. $ */ /** * @addtogroup DRIVERS Sensor Driver Layer * @brief Hardware drivers to communicate with sensors via I2C. * * @{ * @file inv_mpu.h * @brief An I2C-based driver for Invensense gyroscopes. * @details This driver currently works for the following devices: * MPU6050 * MPU6500 * MPU9150 (or MPU6050 w/ AK8975 on the auxiliary bus) * MPU9250 (or MPU6500 w/ AK8963 on the auxiliary bus) */ #ifndef _INV_MPU_H_ #define _INV_MPU_H_ #include “stm32f4xx.h” //定义输出速度 #define DEFAULT_MPU_HZ (100) //100Hz #define INV_X_GYRO (0x40) #define INV_Y_GYRO (0x20) #define INV_Z_GYRO (0x10) #define INV_XYZ_GYRO (INV_X_GYRO | INV_Y_GYRO | INV_Z_GYRO) #define INV_XYZ_ACCEL (0x08) #define INV_XYZ_COMPASS (0x01) //移植官方MSP430 DMP驱动过来 struct int_param_s { //#if defined EMPL_TARGET_MSP430 || defined MOTION_DRIVER_TARGET_MSP430 void (*cb)(void); unsigned short pin; unsigned char lp_exit; unsigned char active_low; //#elif defined EMPL_TARGET_UC3L0 // unsigned long pin; // void (*cb)(volatile void*); // void *arg; //#endif }; #define MPU_INT_STATUS_DATA_READY (0x0001) #define MPU_INT_STATUS_DMP (0x0002) #define MPU_INT_STATUS_PLL_READY (0x0004) #define MPU_INT_STATUS_I2C_MST (0x0008) #define MPU_INT_STATUS_FIFO_OVERFLOW (0x0010) #define MPU_INT_STATUS_ZMOT (0x0020) #define MPU_INT_STATUS_MOT (0x0040) #define MPU_INT_STATUS_FREE_FALL (0x0080) #define MPU_INT_STATUS_DMP_0 (0x0100) #define MPU_INT_STATUS_DMP_1 (0x0200) #define MPU_INT_STATUS_DMP_2 (0x0400) #define MPU_INT_STATUS_DMP_3 (0x0800) #define MPU_INT_STATUS_DMP_4 (0x1000) #define MPU_INT_STATUS_DMP_5 (0x2000) /* Set up APIs */ int mpu_init(void); int mpu_init_slave(void); int mpu_set_bypass(unsigned char bypass_on); /* Configuration APIs */ int mpu_lp_accel_mode(unsigned char rate); int mpu_lp_motion_interrupt(unsigned short thresh, unsigned char time, unsigned char lpa_freq); int mpu_set_int_level(unsigned char active_low); int mpu_set_int_latched(unsigned char enable); int mpu_set_dmp_state(unsigned char enable); int mpu_get_dmp_state(unsigned char *enabled); int mpu_get_lpf(unsigned short *lpf); int mpu_set_lpf(unsigned short lpf); int mpu_get_gyro_fsr(unsigned short *fsr); int mpu_set_gyro_fsr(unsigned short fsr); int mpu_get_accel_fsr(unsigned char *fsr); int mpu_set_accel_fsr(unsigned char fsr); int mpu_get_compass_fsr(unsigned short *fsr); int mpu_get_gyro_sens(float *sens); int mpu_get_accel_sens(unsigned short *sens); int mpu_get_sample_rate(unsigned short *rate); int mpu_set_sample_rate(unsigned short rate); int mpu_get_compass_sample_rate(unsigned short *rate); int mpu_set_compass_sample_rate(unsigned short rate); int mpu_get_fifo_config(unsigned char *sensors); int mpu_configure_fifo(unsigned char sensors); int mpu_get_power_state(unsigned char *power_on); int mpu_set_sensors(unsigned char sensors); int mpu_set_accel_bias(const long *accel_bias); /* Data getter/setter APIs */ int mpu_get_gyro_reg(short *data, unsigned long *timestamp); int mpu_get_accel_reg(short *data, unsigned long *timestamp); int mpu_get_compass_reg(short *data, unsigned long *timestamp); int mpu_get_temperature(long *data, unsigned long *timestamp); int mpu_get_int_status(short *status); int mpu_read_fifo(short *gyro, short *accel, unsigned long *timestamp, unsigned char *sensors, unsigned char *more); int mpu_read_fifo_stream(unsigned short length, unsigned char *data, unsigned char *more); int mpu_reset_fifo(void); int mpu_write_mem(unsigned short mem_addr, unsigned short length, unsigned char *data); int mpu_read_mem(unsigned short mem_addr, unsigned short length, unsigned char *data); int mpu_load_firmware(unsigned short length, const unsigned char *firmware, unsigned short start_addr, unsigned short sample_rate); int mpu_reg_dump(void); int mpu_read_reg(unsigned char reg, unsigned char *data); int mpu_run_self_test(long *gyro, long *accel); int mpu_register_tap_cb(void (*func)(unsigned char, unsigned char)); //自行添加的一些函数 void mget_ms(unsigned long *time); unsigned short inv_row_2_scale(const signed char *row); unsigned short inv_orientation_matrix_to_scalar(const signed char *mtx); u8 run_self_test(void); u8 mpu_dmp_init(void); u8 mpu_dmp_get_data(float *pitch,float *roll,float *yaw); #endif /* #ifndef _INV_MPU_H_ */ mpu6050.h部分 #ifndef __MPU6050_H_ #define __MPU6050_H_ #include 《stm32f4xx.h》 #include “iic.h” //#define MPU_ACCEL_OFFS_REG 0X06 //accel_offs寄存器,可读取版本号,寄存器手册未提到 //#define MPU_PROD_ID_REG 0X0C //prod id寄存器,在寄存器手册未提到 #define MPU_SELF_TESTX_REG 0X0D //自检寄存器X #define MPU_SELF_TESTY_REG 0X0E //自检寄存器Y #define MPU_SELF_TESTZ_REG 0X0F //自检寄存器Z #define MPU_SELF_TESTA_REG 0X10 //自检寄存器A #define MPU_SAMPLE_RATE_REG 0X19 //采样频率分频器 #define MPU_CFG_REG 0X1A //配置寄存器 #define MPU_GYRO_CFG_REG 0X1B //陀螺仪配置寄存器 #define MPU_ACCEL_CFG_REG 0X1C //加速度计配置寄存器 #define MPU_MOTION_DET_REG 0X1F //运动检测阀值设置寄存器 #define MPU_FIFO_EN_REG 0X23 //FIFO使能寄存器 #define MPU_I2CMST_CTRL_REG 0X24 //IIC主机控制寄存器 #define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG 0X25 //IIC从机0器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV0_REG 0X26 //IIC从机0数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG 0X27 //IIC从机0控制寄存器 #define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG 0X28 //IIC从机1器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV1_REG 0X29 //IIC从机1数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG 0X2A //IIC从机1控制寄存器 #define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG 0X2B //IIC从机2器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV2_REG 0X2C //IIC从机2数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG 0X2D //IIC从机2控制寄存器 #define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG 0X2E //IIC从机3器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV3_REG 0X2F //IIC从机3数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG 0X30 //IIC从机3控制寄存器 #define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG 0X31 //IIC从机4器件地址寄存器 #define MPU_I2CSLV4_REG 0X32 //IIC从机4数据地址寄存器 #define MPU_I2CSLV4_DO_REG 0X33 //IIC从机4写数据寄存器 #define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG 0X34 //IIC从机4控制寄存器 #define MPU_I2CSLV4_DI_REG 0X35 //IIC从机4读数据寄存器 #define MPU_I2CMST_STA_REG 0X36 //IIC主机状态寄存器 #define MPU_INTBP_CFG_REG 0X37 //中断/旁路设置寄存器 #define MPU_INT_EN_REG 0X38 //中断使能寄存器 #define MPU_INT_STA_REG 0X3A //中断状态寄存器 #define MPU_ACCEL_XOUTH_REG 0X3B //加速度值,X轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_XOUTL_REG 0X3C //加速度值,X轴低8位寄存器 #define MPU_ACCEL_YOUTH_REG 0X3D //加速度值,Y轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_YOUTL_REG 0X3E //加速度值,Y轴低8位寄存器 #define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG 0X3F //加速度值,Z轴高8位寄存器 #define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG 0X40 //加速度值,Z轴低8位寄存器 #define MPU_TEMP_OUTH_REG 0X41 //温度值高八位寄存器 #define MPU_TEMP_OUTL_REG 0X42 //温度值低8位寄存器 #define MPU_GYRO_XOUTH_REG 0X43 //陀螺仪值,X轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_XOUTL_REG 0X44 //陀螺仪值,X轴低8位寄存器 #define MPU_GYRO_YOUTH_REG 0X45 //陀螺仪值,Y轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_YOUTL_REG 0X46 //陀螺仪值,Y轴低8位寄存器 #define MPU_GYRO_ZOUTH_REG 0X47 //陀螺仪值,Z轴高8位寄存器 #define MPU_GYRO_ZOUTL_REG 0X48 //陀螺仪值,Z轴低8位寄存器 #define MPU_I2CSLV0_DO_REG 0X63 //IIC从机0数据寄存器 #define MPU_I2CSLV1_DO_REG 0X64 //IIC从机1数据寄存器 #define MPU_I2CSLV2_DO_REG 0X65 //IIC从机2数据寄存器 #define MPU_I2CSLV3_DO_REG 0X66 //IIC从机3数据寄存器 #define MPU_I2CMST_DELAY_REG 0X67 //IIC主机延时管理寄存器 #define MPU_SIGPATH_RST_REG 0X68 //信号通道复位寄存器 #define MPU_MDETECT_CTRL_REG 0X69 //运动检测控制寄存器 #define MPU_USER_CTRL_REG 0X6A //用户控制寄存器 #define MPU_PWR_MGMT1_REG 0X6B //电源管理寄存器1 #define MPU_PWR_MGMT2_REG 0X6C //电源管理寄存器2 #define MPU_FIFO_CNTH_REG 0X72 //FIFO计数寄存器高八位 #define MPU_FIFO_CNTL_REG 0X73 //FIFO计数寄存器低八位 #define MPU_FIFO_RW_REG 0X74 //FIFO读写寄存器 #define MPU_DEVICE_ID_REG 0X75 //器件ID寄存器 //函数声明 u8 MPU_Init(void); short MPU_Get_Temperature(void); u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz); u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az); u8 MPU6050_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf); u8 MPU6050_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf); //使用串口1 根据匿名四轴上位机软件的通信协议 发送对应MPU6050的数据上去显示 void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz); void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw); #endif |
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mpu6050.c部分
#include “mpu6050.h” #define MPU_AddrW 0xD0 //0x68 01101 000(w/r) #define MPU_AddrR 0xD1 // //以下部分代参考了正点原子 int MPU6050_WriteByte(u8 Addr ,u8 Data) { IIC_Start(); IIC_WriteByte(MPU_AddrW);//写入期间地址 确定操作哪个IIC从设备 if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -1; } IIC_WriteByte(Addr);//写入你要存在AT24C02哪个字节空间 if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -2; } IIC_WriteByte(Data); if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -3; } IIC_Stop(); return 0; } u8 MPU6050_ReadByte(u8 Addr) { u8 Data=0; IIC_Start(); IIC_WriteByte(MPU_AddrW); if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -1; } IIC_WriteByte(Addr); if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -2; } //重新开始 IIC_Start(); IIC_WriteByte(MPU_AddrR);//切换为发送读模式器件地址 if(1 == IIC_ReadAck()) { IIC_Stop(); return -3; } Data = IIC_ReadByte(); IIC_WriteAck(1);//主机发送无应答信号给从机 读取完一个即可 IIC_Stop(); return Data; } //IIC连续读 //addr:器件地址 //reg:要读取的寄存器地址 //len:要读取的长度 //buf:读取到的数据存储区 //返回值:0,正常 // 其他,错误代码 u8 MPU6050_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf) { IIC_Start(); IIC_WriteByte((addr《《1)|0x00);//发送器件地址+写命令 if(IIC_ReadAck()) //等待应答 { IIC_Stop(); return 1; } IIC_WriteByte(reg); //写寄存器地址 IIC_ReadAck(); //等待应答 IIC_Start(); IIC_WriteByte((addr《《1)|0x01);//发送器件地址+读命令 IIC_ReadAck(); //等待应答 while(len) { *buf=IIC_ReadByte(); if(len==1) { IIC_WriteAck(1);//读最后一个字节数据,发送nACK break; } IIC_WriteAck(0);//Ack len--; buf++; } IIC_Stop(); //产生一个停止条件 return 0; } //IIC连续写 //addr:器件地址 //reg:寄存器地址 //len:写入长度 //buf:数据区 //返回值:0,正常 // 其他,错误代码 u8 MPU6050_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf) { u8 i; IIC_Start(); IIC_WriteByte((addr《《1)|0);//发送器件地址+写命令 if(IIC_ReadAck()) //等待应答 { IIC_Stop(); return 1; } IIC_WriteByte(reg); //写寄存器地址 IIC_ReadAck(); //等待应答 for(i=0;i《len;i++) { IIC_WriteByte(buf[i]); //发送数据 if(IIC_ReadAck()) //等待ACK { IIC_Stop(); return 1; } } IIC_Stop(); return 0; } //设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围 //fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps //返回值:0,设置成功 // 其他,设置失败 u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr) { return MPU6050_WriteByte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr《《3);//设置陀螺仪满量程范围 } //设置MPU6050加速度传感器满量程范围 //fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g //返回值:0,设置成功 // 其他,设置失败 u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr) { return MPU6050_WriteByte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr《《3);//设置加速度传感器满量程范围 } //设置MPU6050的数字低通滤波器 //lpf:数字低通滤波频率(Hz) //返回值:0,设置成功 // 其他,设置失败 u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf) { u8 data=0; if(lpf》=188)data=1; else if(lpf》=98)data=2; else if(lpf》=42)data=3; else if(lpf》=20)data=4; else if(lpf》=10)data=5; else data=6; return MPU6050_WriteByte(MPU_CFG_REG,data);//设置数字低通滤波器 } //设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz) //rate:4~1000(Hz) //返回值:0,设置成功 // 其他,设置失败 u8 MPU_Set_Rate(u16 rate) { u8 data; if(rate》1000)rate=1000; if(rate《4)rate=4; data=1000/rate-1; data=MPU6050_WriteByte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //设置数字低通滤波器 return MPU_Set_LPF(rate/2); //自动设置LPF为采样率的一半 } //初始化MPU6050 //返回值:0,成功 // 其他,错误代码 u8 MPU_Init(void) { u8 res; //IIC_Init();//初始化IIC总线 MPU6050_WriteByte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //复位MPU6050 delay_ms(100); MPU6050_WriteByte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00); //唤醒MPU6050 MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺仪传感器,±2000dps MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度传感器,±2g MPU_Set_Rate(50); //设置采样率50Hz MPU6050_WriteByte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //关闭所有中断 MPU6050_WriteByte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式关闭 MPU6050_WriteByte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //关闭FIFO MPU6050_WriteByte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80); //INT引脚低电平有效 res=MPU6050_ReadByte(MPU_DEVICE_ID_REG); if(res== 0x68)//器件ID正确 0x68 《《1 | w/r 011010 00 (w/r) { MPU6050_WriteByte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //设置CLKSEL,PLL X轴为参考 MPU6050_WriteByte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00); //加速度与陀螺仪都工作 MPU_Set_Rate(50); //设置采样率为50Hz }else return 1; return 0; } //得到温度值 //返回值:温度值(扩大了100倍) short MPU_Get_Temperature(void) { u8 buf[2]; short raw; float temp; MPU6050_Read_Len(0x68,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf); raw=((u16)buf[0]《《8)|buf[1]; temp=36.53+((double)raw)/340; return temp*100; } //得到陀螺仪值(原始值) //gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号) //返回值:0,成功 // 其他,错误代码 u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz) { u8 buf[6],res; res=MPU6050_Read_Len(0x68,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf); if(res==0) { *gx=((u16)buf[0]《《8)|buf[1]; *gy=((u16)buf[2]《《8)|buf[3]; *gz=((u16)buf[4]《《8)|buf[5]; } return res;; } //得到加速度值(原始值) //gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号) //返回值:0,成功 // 其他,错误代码 u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az) { u8 buf[6],res; res=MPU6050_Read_Len(0x68,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf); if(res==0) { *ax=((u16)buf[0]《《8)|buf[1]; *ay=((u16)buf[2]《《8)|buf[3]; *az=((u16)buf[4]《《8)|buf[5]; } return res;; } //串口1发送1个字符 //c:要发送的字符 void usart1_send_char(u8 c) { while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET) {} USART_SendData(USART1,c); } //传送数据给匿名四轴上位机软件(V2.6版本) //fun:功能字。 0XA0~0XAF //data:数据缓存区,最多28字节!! //len:data区有效数据个数 void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len) { u8 send_buf[32]; u8 i; if(len》28)return; //最多28字节数据 send_buf[len+3]=0; //校验数置零 send_buf[0]=0X88; //帧头 send_buf[1]=fun; //功能字 send_buf[2]=len; //数据长度 for(i=0;i《len;i++)send_buf[3+i]=data[i]; //复制数据 for(i=0;i《len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf[i]; //计算校验和 for(i=0;i《len+4;i++)usart1_send_char(send_buf[i]); //发送数据到串口1 } //发送加速度传感器数据和陀螺仪数据 //aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值 //gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值 void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz) { u8 tbuf[12]; tbuf[0]=(aacx》》8)&0XFF; tbuf[1]=aacx&0XFF; tbuf[2]=(aacy》》8)&0XFF; tbuf[3]=aacy&0XFF; tbuf[4]=(aacz》》8)&0XFF; tbuf[5]=aacz&0XFF; tbuf[6]=(gyrox》》8)&0XFF; tbuf[7]=gyrox&0XFF; tbuf[8]=(gyroy》》8)&0XFF; tbuf[9]=gyroy&0XFF; tbuf[10]=(gyroz》》8)&0XFF; tbuf[11]=gyroz&0XFF; usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);//自定义帧,0XA1 } //通过串口1上报结算后的姿态数据给电脑 //aacx,aacy,aacz:x,y,z三个方向上面的加速度值 //gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三个方向上面的陀螺仪值 //roll:横滚角。单位0.01度。 -18000 -》 18000 对应 -180.00 -》 180.00度 //pitch:俯仰角。单位 0.01度。-9000 - 9000 对应 -90.00 -》 90.00 度 //yaw:航向角。单位为0.1度 0 -》 3600 对应 0 -》 360.0度 void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw) { u8 tbuf[28]; u8 i; for(i=0;i《28;i++)tbuf[i]=0;//清0 tbuf[0]=(aacx》》8)&0XFF; tbuf[1]=aacx&0XFF; tbuf[2]=(aacy》》8)&0XFF; tbuf[3]=aacy&0XFF; tbuf[4]=(aacz》》8)&0XFF; tbuf[5]=aacz&0XFF; tbuf[6]=(gyrox》》8)&0XFF; tbuf[7]=gyrox&0XFF; tbuf[8]=(gyroy》》8)&0XFF; tbuf[9]=gyroy&0XFF; tbuf[10]=(gyroz》》8)&0XFF; tbuf[11]=gyroz&0XFF; tbuf[18]=(roll》》8)&0XFF; tbuf[19]=roll&0XFF; tbuf[20]=(pitch》》8)&0XFF; tbuf[21]=pitch&0XFF; tbuf[22]=(yaw》》8)&0XFF; tbuf[23]=yaw&0XFF; usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28);//飞控显示帧,0XAF } |
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只有小组成员才能发言,加入小组>>
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