使用MSPG2553控制MPU6050和L298N硬件实现四轮小车在跷跷板上平衡的程序

以下是一个简单的示例程序，用于使用MSP430G2553控制MPU6050和L298N硬件实现四轮小车在跷跷板上平衡：

#include <msp430g2553.h>
#include <stdint.h>

#define MPU6050_ADDRESS 0x68 // MPU6050的I2C地址

// 初始化I2C
void initI2C() {
    // 配置P1.6和P1.7作为I2C引脚
    P1SEL |= BIT6 + BIT7;
    P1SEL2 |= BIT6 + BIT7;

    // 设置I2C时钟频率为SMCLK/10
    UCB0CTL1 |= UCSWRST;
    UCB0CTL0 = UCMST + UCMODE_3 + UCSYNC;
    UCB0CTL1 = UCSSEL_2 + UCSWRST;
    UCB0BR0 = 10;
    UCB0BR1 = 0;
    UCB0CTL1 &= ~UCSWRST;
}

// 向MPU6050写入一个字节的数据
void writeByte(uint8_t regAddress, uint8_t data) {
    while (UCB0CTL1 & UCTXSTP); // 等待上一个传输完成
    UCB0CTL1 |= UCTR + UCTXSTT; // 发送起始位和写模式

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0TXBUF = MPU6050_ADDRESS; // 发送设备地址

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0TXBUF = regAddress; // 发送寄存器地址

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0TXBUF = data; // 发送数据

    while (UCB0CTL1 & UCTXSTP); // 等待传输完成
}

// 从MPU6050读取一段数据
void readBytes(uint8_t regAddress, uint8_t count, uint8_t* buffer) {
    while (UCB0CTL1 & UCTXSTP); // 等待上一个传输完成
    UCB0CTL1 |= UCTR + UCTXSTT; // 发送起始位和写模式

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0TXBUF = MPU6050_ADDRESS; // 发送设备地址

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0TXBUF = regAddress; // 发送寄存器地址

    while (!(IFG2 & UCB0TXIFG)); // 等待发送缓冲区准备好
    UCB0CTL1 &= ~UCTR; // 切换到读模式
    UCB0CTL1 |= UCTXSTT; // 重新发送起始位

    while (UCB0CTL1 & UCTXSTT); // 等待传输开始

    int i;
    for (i = 0; i < count; i++) {
        while (!(IFG2 & UCB0RXIFG)); // 等待接收缓冲区准备好
        buffer[i] = UCB0RXBUF; // 读取数据

        if (i == count - 1) {
            UCB0CTL1 |= UCTXSTP; // 发送停止位
        }
    }
}

// 初始化MPU6050
void initMPU6050() {
    // 电源管理寄存器
    writeByte(0x6B, 0x00); // 唤醒MPU6050

    // 加速度计配置寄存器
    writeByte(0x1C, 0x10); // 设置加速度计量程为±8g

    // 陀螺仪配置寄存器
    writeByte(0x1B, 0x10); // 设置陀螺仪量程为±500°/s
}

// 获取MPU6050的姿态角度
void getAngles(int16_t* angles) {
    uint8_t buffer[14];
    readBytes(0x3B, 14, buffer); // 读取加速度计和陀螺仪数据

    angles[0] = (buffer[0] << 8) | buffer[1]; // 加速度计X轴的值
    angles[1] = (buffer[2] << 8) | buffer[3]; // 加速度计Y轴的值
    angles[2] = (buffer[4] << 8) | buffer[5]; // 加速度计Z轴的值
    angles[3] = (buffer[8] << 8) | buffer[9]; // 陀螺仪X轴的值
    angles[4] = (buffer[10] << 8) | buffer[11]; // 陀螺仪Y轴的值
    angles[5] = (buffer[12] << 8) | buffer[13]; // 陀螺仪Z轴的值
}

// 初始化L298N
void initL298N() {
    // 配置L298N控制引脚为输出模式
    P2DIR |= BIT0 + BIT1 + BIT2 + BIT3;
    P2OUT &= ~(BIT0 + BIT1 + BIT2 + BIT3);
}

// 控制L298N的电机
void controlMotors(int16_t speed1, int16_t speed2, int16_t speed3, int16_t speed4) {
    // 根据速度控制引脚的电平
    if (speed1 > 0) {
        P2OUT |= BIT0;
        P2OUT &= ~BIT1;
    } else {
        P2OUT &= ~BIT0;
        P2OUT |= BIT1;
    }

    if (speed2 > 0) {
        P2OUT |= BIT2;
        P2OUT &= ~BIT3;
    } else {
        P2OUT &= ~BIT2;
        P2OUT |= BIT3;
    }

    // 控制电机速度的绝对值
    speed1 = abs(speed1);
    speed2 = abs(speed2);
    speed3 = abs(speed3);
    speed4 = abs(speed4);

    // 控制PWM占空比
    TA0CCR1 = speed1;
    TA0CCR2 = speed2;
    TA1CCR1 = speed3;
    TA1CCR2 = speed4;
}

// 初始化PWM
void initPWM() {
    // 配置P1.6和P1.7为TA0.1和TA0.2输出
    P1SEL |= BIT6 + BIT7;
    P1SEL2 &= ~(BIT6 + BIT7);

    // 配置P2.1和P2.4为TA1.1和TA1.2输出
    P2SEL |= BIT1 + BIT4;
    P2SEL2 &= ~(BIT1 + BIT4);

    // 配置PWM时钟源为SMCLK
    TA0CTL = TASSEL_2 + MC_1;
    TA1CTL = TASSEL_2 + MC_1;

    // 配置PWM模式为高电平计数到CCR0时清零
    TA0CCTL1 = OUTMOD_7;
    TA0CCTL2 = OUTMOD_7;
    TA1CCTL1 = OUTMOD_7;
    TA1CCTL2 = OUTMOD_7;

    // 设置PWM周期
    TA0CCR0 = 1000;
    TA1CCR0 = 1000;
}

int main(void) {
    WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD; // 停用看门狗定时器

    initI2C(); // 初始化I2C
    initMPU6050(); // 初始化MPU6050
    initL298N(); // 初始化L298N
    initPWM(); // 初始化PWM

    int16_t angles[6]; // 存储姿态角度的数组

    while (1) {
        getAngles(angles); // 获取姿态角度

        // 在这里根据姿态角度计算电机速度，并调用controlMotors()函数控制电机

        __delay_cycles(10000); // 延时一段时间
    }

    return 0;
}

请注意，此示例程序只提供了基本的框架和功能，您需要根据具体的平衡算法和硬件特性进行适当的修改和调整。同时，请确保正确连接硬件，并根据实际情况进行引脚配置和初始化设置。希望对您有所帮助！如有任何进一步的问题，请随时提问。