mpu6050的使用

### 使用MPU6050传感器的方法

#### 初始化设置
为了使MPU6050正常工作，在开始读取数据前需完成必要的初始化操作。这涉及到通过I2C通信接口向配置寄存器写入特定值来设定采样频率、量程以及数字低通滤波器(DLPF)等参数[^2]。

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "mpu6050.h"

// I2C Handle declaration
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;

void MPU6050_Init(void){
    uint8_t data;
    
    // Wake up the device from sleep mode.
    HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDRESS, PWR_MGMT_1, 1, &data, sizeof(data), HAL_MAX_DELAY);
}

这段代码展示了如何唤醒处于休眠状态下的MPU6050设备，这是启动任何进一步配置之前的必要步骤之一。

#### 配置加速度计和陀螺仪
接下来要做的就是调整加速度计与陀螺仪的工作模式及其灵敏度等级。这些都可以通过对`ACCEL_CONFIG` 和 `GYRO_CONFIG` 寄存器的操作来达成目的。

void Set_Accel_Range(uint8_t range){
    uint8_t regValue = (range << 3); // Shift to correct position
    
    HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDRESS, ACCEL_CONFIG, 1, &regValue, sizeof(regValue), HAL_MAX_DELAY);
}

void Set_Gyro_Range(uint8_t range){
    uint8_t regValue = (range << 3); // Shift to correct position
    
    HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDRESS, GYRO_CONFIG, 1, &regValue, sizeof(regValue), HAL_MAX_DELAY);
}

上述函数允许开发者指定所需的测量范围，从而优化性能并减少噪声影响。

#### 数据采集
一旦完成了所有的前期准备工作之后就可以着手于实际的数据收集过程了。下面给出了一种简单的方式用于获取来自两个不同类型的感应元件——即加速计和陀螺仪——所记录下来的原始数值。

int16_t Get_Accelerometer_Data(Axis axis){
    int16_t rawData[3];
    HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDRESS, ACCEL_XOUT_H, 1, (uint8_t*)rawData, 6, HAL_MAX_DELAY);

    switch(axis){
        case X_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[0]<<8)|rawData[1]));
        case Y_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[2]<<8)|rawData[3]));
        case Z_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[4]<<8)|rawData[5]));
    }
}

int16_t Get_Gyroscope_Data(Axis axis){
    int16_t rawData[3];
    HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDRESS, GYRO_XOUT_H, 1, (uint8_t*)rawData, 6, HAL_MAX_DELAY);

    switch(axis){
        case X_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[0]<<8)|rawData[1]));
        case Y_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[2]<<8)|rawData[3]));
        case Z_AXIS:
            return ((int16_t)((rawData[4]<<8)|rawData[5]));
    }
}

以上两段程序分别实现了从各自对应的硬件模块中提取出最新的传感信息的功能，并将其转换成易于处理的形式返回给调用者。