stm32平衡车陀螺仪的角度

根据引用和引用的信息，在STM32平衡小车系统中，陀螺仪MPU-6050模块负责采集平衡小车的角度信号以及角速度信号，并传给单片机。因此，可以通过这个陀螺仪模块来获取STM32平衡车的角度信息。<span class="em">1</span><span class="em">2</span><span class="em">3</span>

相关问题

stm32平衡车的陀螺仪为什么测不出

如果 STM32 平衡车的陀螺仪无法测量，请检查以下几个方面：

1.硬件问题：检查陀螺仪模块是否正确连接到 STM32 开发板上。确保连接正确且没有松动。

2.电源问题：确保陀螺仪模块的电源连接正确，电压在规定范围内。

3.代码问题：检查代码是否正确配置了陀螺仪模块的引脚和参数。需要确保代码正确读取陀螺仪的数据并进行处理。

4.校准问题：陀螺仪需要进行校准才能正确测量。请按照陀螺仪模块的说明书进行校准。

5.数据处理问题：陀螺仪读取到的数据可能需要进行一些处理才能使用。请查看陀螺仪模块的说明书，确定如何处理读取的数据。

如果以上几个方面都已经检查过，还是无法测量，请尝试更换陀螺仪模块或者联系厂家进行咨询。

STM32F407 平衡车陀螺仪姿态解算处理标准库函数代码

以下是基于STM32F407的平衡车陀螺仪姿态解算处理标准库函数代码：

#include "stm32f4xx.h"
#include "math.h"

#define PI 3.1415926535898

// MPU6050 I2C地址
#define MPU6050_ADDR 0xD0

// MPU6050内部地址
#define ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define GYRO_XOUT_H 0x43
#define PWR_MGMT_1 0x6B

// 陀螺仪、加速度计的零偏校正值（需根据实际情况调整）
#define GYRO_OFFSET_X 0
#define GYRO_OFFSET_Y 0
#define GYRO_OFFSET_Z 0
#define ACCEL_OFFSET_X 0
#define ACCEL_OFFSET_Y 0
#define ACCEL_OFFSET_Z 0

// MPU6050陀螺仪、加速度计的灵敏度（需根据实际情况调整）
#define GYRO_SENSITIVITY 131.0 // LSB/(°/s)
#define ACCEL_SENSITIVITY 16384.0 // LSB/g

// 平衡车参数（需根据实际情况调整）
#define WHEEL_RADIUS 0.06 // m
#define WHEEL_DISTANCE 0.3 // m
#define KP 100.0
#define KD 10.0

float q0 = 1.0, q1 = 0.0, q2 = 0.0, q3 = 0.0;
float exInt = 0.0, eyInt = 0.0, ezInt = 0.0;
float gyro_x, gyro_y, gyro_z;
float accel_x, accel_y, accel_z;
float angle_pitch, angle_roll;
float gyro_pitch, gyro_roll;
float pid_pitch, pid_roll;

void delay_ms(uint32_t ms)
{
    uint32_t i;
    for(i=0; i<ms*3360; i++);
}

void MPU6050_Init(void)
{
    uint8_t data;
    // 使能MPU6050
    data = 0x00;
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_1, data);
    delay_ms(100);
    // 设置陀螺仪量程为±2000°/s，加速度计量程为±16g
    data = 0x18;
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, 0x1B, data);
    data = 0x08;
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, 0x1C, data);
    delay_ms(100);
}

void MPU6050_ReadData(void)
{
    uint8_t buffer[14];
    int16_t accel_raw_x, accel_raw_y, accel_raw_z;
    int16_t gyro_raw_x, gyro_raw_y, gyro_raw_z;
    float accel_x_temp, accel_y_temp, accel_z_temp;
    float gyro_x_temp, gyro_y_temp, gyro_z_temp;
    I2C_ReadBuffer(MPU6050_ADDR, ACCEL_XOUT_H, buffer, 14);
    accel_raw_x = (buffer[0] << 8) | buffer[1];
    accel_raw_y = (buffer[2] << 8) | buffer[3];
    accel_raw_z = (buffer[4] << 8) | buffer[5];
    gyro_raw_x = (buffer[8] << 8) | buffer[9];
    gyro_raw_y = (buffer[10] << 8) | buffer[11];
    gyro_raw_z = (buffer[12] << 8) | buffer[13];
    accel_x_temp = (float)accel_raw_x / ACCEL_SENSITIVITY;
    accel_y_temp = (float)accel_raw_y / ACCEL_SENSITIVITY;
    accel_z_temp = (float)accel_raw_z / ACCEL_SENSITIVITY;
    gyro_x_temp = (float)gyro_raw_x / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_X;
    gyro_y_temp = (float)gyro_raw_y / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_Y;
    gyro_z_temp = (float)gyro_raw_z / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_Z;
    accel_x = accel_x_temp;
    accel_y = accel_y_temp;
    accel_z = accel_z_temp;
    gyro_x = gyro_x_temp;
    gyro_y = gyro_y_temp;
    gyro_z = gyro_z_temp;
}

void AHRS_Update(float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az, float mx, float my, float mz, float dt)
{
    float norm;
    float hx, hy, hz, bx, bz;
    float vx, vy, vz, wx, wy, wz;
    float ex, ey, ez;
    // 磁场偏差校正（需根据实际情况调整）
    mx *= 1.0;
    my *= 1.0;
    mz *= 1.0;
    norm = sqrt(mx * mx + my * my + mz * mz);
    mx /= norm;
    my /= norm;
    mz /= norm;
    hx = 2.0 * mx * (0.5 - q2 * q2 - q3 * q3) + 2.0 * my * (q1 * q2 - q0 * q3) + 2.0 * mz * (q1 * q3 + q0 * q2);
    hy = 2.0 * mx * (q1 * q2 + q0 * q3) + 2.0 * my * (0.5 - q1 * q1 - q3 * q3) + 2.0 * mz * (q2 * q3 - q0 * q1);
    hz = 2.0 * mx * (q1 * q3 - q0 * q2) + 2.0 * my * (q2 * q3 + q0 * q1) + 2.0 * mz * (0.5 - q1 * q1 - q2 * q2);
    bx = sqrt((hx * hx) + (hy * hy));
    bz = hz;
    // 估计重力加速度
    norm = sqrt(ax * ax + ay * ay + az * az);
    ax /= norm;
    ay /= norm;
    az /= norm;
    vx = 2.0 * (q1 * q3 - q0 * q2);
    vy = 2.0 * (q0 * q1 + q2 * q3);
    vz = q0 * q0 - q1 * q1 - q2 * q2 + q3 * q3;
    wx = 2.0 * bx * (0.5 - q2 * q2 - q3 * q3) + 2.0 * bz * (q1 * q3 - q0 * q2);
    wy = 2.0 * bx * (q1 * q2 - q0 * q3) + 2.0 * bz * (q0 * q1 + q2 * q3);
    wz = 2.0 * bx * (q0 * q2 + q1 * q3) + 2.0 * bz * (0.5 - q1 * q1 - q2 * q2);
    // 误差求解
    ex = (ay * vz - az * vy) + KP * exInt;
    ey = (az * vx - ax * vz) + KP * eyInt;
    ez = (ax * vy - ay * vx) + KP * ezInt;
    exInt += ex * dt;
    eyInt += ey * dt;
    ezInt += ez * dt;
    // 状态更新
    gx += KD * ex;
    gy += KD * ey;
    gz += KD * ez;
    q0 += (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * dt;
    q1 += (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * dt;
    q2 += (q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * dt;
    q3 += (q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * dt;
    // 归一化四元数
    norm = sqrt(q0 * q0 + q1 * q1 + q2 * q2 + q3 * q3);
    q0 /= norm;
    q1 /= norm;
    q2 /= norm;
    q3 /= norm;
}

void Balance_Control(float angle_pitch, float angle_roll)
{
    float pid_error_pitch, pid_error_roll;
    pid_error_pitch = 0 - angle_pitch;
    pid_error_roll = 0 - angle_roll;
    pid_pitch = KP * pid_error_pitch - KD * gyro_pitch;
    pid_roll = KP * pid_error_roll - KD * gyro_roll;
}

void PWM_Control(float pid_pitch, float pid_roll)
{
    // 将PID输出转换为PWM占空比
}

int main(void)
{
    MPU6050_Init();
    while(1)
    {
        MPU6050_ReadData();
        AHRS_Update(gyro_x, gyro_y, gyro_z, accel_x, accel_y, accel_z, 0, 0, 0, 0.01);
        angle_pitch = asin(-2.0 * (q1 * q3 - q0 * q2)) * 180.0 / PI;
        angle_roll = atan2(2.0 * (q1 * q2 + q0 * q3), q0 * q0 + q1 * q1 - q2 * q2 - q3 * q3) * 180.0 / PI;
        gyro_pitch += gyro_y * sin(angle_roll) * 0.01 - gyro_z * cos(angle_roll) * 0.01;
        gyro_roll += gyro_x * cos(angle_pitch) * 0.01 + gyro_y * sin(angle_pitch) * sin(angle_roll) * 0.01 + gyro_z * sin(angle_pitch) * cos(angle_roll) * 0.01;
        Balance_Control(angle_pitch, angle_roll);
        PWM_Control(pid_pitch, pid_roll);
    }
}

以上代码仅供参考，具体实现方式需要根据实际情况进行调整。