STM32
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如何对基于stm32的mpu6050传感器进行测试呢

如何对基于STM32的mpu6050传感器进行测试呢?有哪些测试步骤呢?

回帖(1)

周颖雯

2021-11-18 11:05:54
  学习了差不多两天的mpu6050,参考了很多篇博客还有看一些资料,今晚终于把这个东西在我的串口显示出来了,下面就废话不多说,开始我的笔记啦。
  开发环境:uv5
  实验注意点:
  1.mpu6050是采用的I2C通信,所以我们需要将BOOT1和BOOT0置于0**才可正常通信,不可使用SPI模式进行,否则不可正常显示。实验mpu6050采用的是5v的供电电压,采用3.3v其实也可以。
  2.实验下载采用的是串口1,而实验所测得的数据是采用的串口2通信。注意区分。
  实验所需器材:STM32最小系统版、CH340下载器、MPU6050六轴传感器、杜邦线、USB接口
  实验接线:
  STM32 CH340(2个) MPU6050
  | PA2 | RX |
  |PA3–|- TX -|
  |PA15 | | AD0
  |PA9 | RX |
  |-PA10-|- TX -|
  | PB10 | | SCL
  |PB11 | | SDA
  代码简介:
  int main(void)
  {
  u8 t=0,report=1; //默认开启上报
  u8 key;
  float pitch,roll,yaw; //欧拉角
  short aacx,aacy,aacz; //加速度传感器原始数据
  short gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺仪原始数据
  short temp; //温度
  NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级,2位响应优先级
  uart_init(500000); //串口初始化为500000
  delay_init(); //延时初始化
  MPU_Init(); //初始化MPU6050
  USART2_Init(115200);
  while(mpu_dmp_init())
  {
  delay_ms(200);
  }
  while(1)
  {
  if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0)
  {
  temp=MPU_Get_Temperature(); //得到温度值
  MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz); //得到加速度传感器数据
  MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz); //得到陀螺仪数据
  if(report)mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);//用自定义帧发送加速度和陀螺仪原始数据
  if(report){
  u2_printf(“ax:%d ,ay:%d ,az:%d ,gx:%d ,gy:%d ,gz:%d ,翻滚角度:%d ,俯仰角度:%d ,航向角度:%d n” ,
  aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));
  }
  delay_ms(2000);
  }
  }
  }
  以上是我的main函数,主要是输出加速度和陀螺仪所测得的空间xyz轴数据,和根据这几个数据进行一些算法的转换而形成的
  //roll:翻滚角。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
  这三个角度。
  角度概念和具体的寄存器解释可以参考链接(我个人觉得总结的还不错):
  MPU6050初始化设置:
  //初始化MPU6050
  //返回值:0,成功
  // 其他,错误代码
  //PA15 ADO控制脚
  u8 MPU_Init(void)
  {
  u8 res;
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能AFIO时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//先使能外设IO PORTA时钟
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; // 端口配置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度为50MHz
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根据设定参数初始化GPIOA
  GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//禁止JTAG,从而PA15可以做普通IO使用,否则PA15不能做普通IO!!!
  MPU_AD0_CTRL=0; //控制MPU6050的AD0脚为低电平,从机地址为:0X68
  MPU_IIC_Init();//初始化IIC总线
  MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //复位MPU6050
  delay_ms(100);
  MPU_Write_Byte(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
  MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //关闭所有中断
  MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式关闭
  MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //关闭FIFO
  MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80); //INT引脚低电平有效
  res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
  if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确
  {
  MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //设置CLKSEL,PLL X轴为参考
  MPU_Write_Byte(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;
  }
  MPU6050 I2C读写设置:
  //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 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
  {
  u8 i;
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((addr《《1)|0);//发送器件地址+写命令
  if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待应答
  {
  MPU_IIC_Stop();
  return 1;
  }
  MPU_IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  for(i=0;i《len;i++)
  {
  MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]); //发送数据
  if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
  {
  MPU_IIC_Stop();
  return 1;
  }
  }
  MPU_IIC_Stop();
  return 0;
  }
  //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 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
  {
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((addr《《1)|0);//发送器件地址+写命令
  if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待应答
  {
  MPU_IIC_Stop();
  return 1;
  }
  MPU_IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((addr《《1)|1);//发送器件地址+读命令
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  while(len)
  {
  if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK
  else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1); //读数据,发送ACK
  len--;
  buf++;
  }
  MPU_IIC_Stop(); //产生一个停止条件
  return 0;
  }
  //IIC写一个字节
  //reg:寄存器地址
  //data:数据
  //返回值:0,正常
  // 其他,错误代码
  u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)
  {
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR《《1)|0);//发送器件地址+写命令
  if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待应答
  {
  MPU_IIC_Stop();
  return 1;
  }
  MPU_IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  MPU_IIC_Send_Byte(data);//发送数据
  if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
  {
  MPU_IIC_Stop();
  return 1;
  }
  MPU_IIC_Stop();
  return 0;
  }
  //IIC读一个字节
  //reg:寄存器地址
  //返回值:读到的数据
  u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
  {
  u8 res;
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR《《1)|0);//发送器件地址+写命令
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  MPU_IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  MPU_IIC_Start();
  MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR《《1)|1);//发送器件地址+读命令
  MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待应答
  res=MPU_IIC_Read_Byte(0);//读取数据,发送nACK
  MPU_IIC_Stop(); //产生一个停止条件
  return res;
  }
  MPU6050头文件设置
  #ifndef __MPU6050_H
  #define __MPU6050_H
  #include “mpuiic.h”
  //MPU6050 AD0控制脚
  #define MPU_AD0_CTRL PAout(15) //控制AD0电平,从而控制MPU地址
  //#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
  //如果AD0脚(9脚)接地,IIC地址为0X68(不包含最低位)。
  //如果接V3.3,则IIC地址为0X69(不包含最低位)。
  #define MPU_ADDR 0X68
  因为模块AD0默认接GND,所以转为读写地址后,为0XD1和0XD0(如果接VCC,则为0XD3和0XD2)
  //#define MPU_READ 0XD1
  //#define MPU_WRITE 0XD0
  u8 MPU_Init(void); //初始化MPU6050
  u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf);//IIC连续写
  u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf); //IIC连续读
  u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data); //IIC写一个字节
  u8 MPU_Read_Byte(u8 reg); //IIC读一个字节
  u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr);
  u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr);
  u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf);
  u8 MPU_Set_Rate(u16 rate);
  u8 MPU_Set_Fifo(u8 sens);
  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);
  #endif
  //本代码参考了一部分正点原子的代码
  实验数据输出结果图:
  
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