hal库iic mpu6050

### 使用 HAL 庿 IIC 接口驱动 MPU6050 传感器

为了实现 STM32 和 MPU6050 的通信，可以利用 STM32 HAL 库中的 IIC 功能来完成数据传输。下面是一个完整的示例代码，展示了如何初始化 IIC 并读取 MPU6050 数据。

#### 初始化 IIC 总线
首先，在 `main.c` 文件中配置并初始化 IIC 外设：

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "mpu6050.h"

/* Private variables -----------*/
I2C_HandleTypeDef hi2c1;

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_I2C1_Init(void);

int main(void)
{
    /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
    HAL_Init();

    /* Configure the system clock */
    SystemClock_Config();

    /* Initialize all configured peripherals */
    MX_GPIO_Init();
    MX_I2C1_Init();

    while (1)
    {
        // 主循环逻辑
    }
}

/**
 * @brief I2C1 Initialization Function
 * @param None
 * @retval None
 */
static void MX_I2C1_Init(void)
{
    hi2c1.Instance = I2C1;
    hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 设置时钟频率为100kHz
    hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0;
    hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
    hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
    hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0;
    hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
    hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
    
    if (HAL_I2C_Init(&hi2c1) != HAL_OK)
    {
        Error_Handler(__FILE__, __LINE__);
    }

}

#### 配置 MPU6050 设备
接着定义 MPU6050 结构体以及相应的寄存器地址，并编写函数用于设备初始化和数据获取:

#ifndef _MPU6050_H_
#define _MPU6050_H_

#include "stm32f1xx_hal.h"

// 定义 MPU6050 寄存器地址
#define SMPLRT_DIV           0x19  
#define GYRO_CONFIG          0x1B   
#define ACCEL_CONFIG         0x1C     
#define PWR_MGMT_1           0x6B      
#define WHO_AM_I             0x75       
#define MPU6050_ADDR         0xD0 >> 1  

typedef struct 
{ 
    int16_t ax, ay, az;     // 加速度计原始数据
    int16_t gx, gy, gz;     // 陀螺仪原始数据
} MpuData_TypeDef;

extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t reg); 
void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg,uint8_t value);
void MPU6050_Init(I2C_HandleTypeDef* i2cx);
MpuData_TypeDef MPU6050_Get_Accel_Gyro_Data(I2C_HandleTypeDef* i2cx);

#endif //_MPU6050_H_

#### 实现具体功能
最后实现在上述头文件声明的功能函数，这些函数负责与 MPU6050 进行交互操作：

#include "mpu6050.h"

MpuData_TypeDef GetAccGyrData;

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t reg)
{
    uint8_t data;
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, MPU6050_ADDR << 1, &reg, 1, HAL_MAX_DELAY);
    HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, MPU6050_ADDR << 1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
    return data;
}

void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg,uint8_t value)
{
    uint8_t tmp[2];
    tmp[0]=reg;
    tmp[1]=value;
    HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, MPU6050_ADDR<<1,tmp,2,HAL_MAX_DELAY);
}

void MPU6050_Init(I2C_HandleTypeDef* i2cx)
{
    // 唤醒 MPU6050 芯片
    MPU6050_WriteReg(PWR_MGMT_1, 0x00);
    // 设置采样率分频系数，默认值为 0 即不分频
    MPU6050_WriteReg(SMPLRT_DIV, 0x00);
    // 配置加速度范围 ±2g
    MPU6050_WriteReg(ACCEL_CONFIG, 0x00);
    // 配置角速度测量范围±250°/s
    MPU6050_WriteReg(GYRO_CONFIG, 0x00);
}

MpuData_TypeDef MPU6050_Get_Accel_Gyro_Data(I2C_HandleTypeDef* i2cx)
{
    static uint8_t buffer[14]; 

    HAL_I2C_Master_Transmit(i2cx,(MPU6050_ADDR<<1),&WHO_AM_I,1,HAL_MAX_DELAY);
    HAL_I2C_Master_Receive(i2cx,(MPU6050_ADDR<<1),(uint8_t *)buffer,sizeof(buffer),HAL_MAX_DELAY);

    GetAccGyrData.ax=((int16_t)((buffer[0]<<8)|buffer[1]));
    GetAccGyrData.ay=((int16_t)((buffer[2]<<8)|buffer[3]));
    GetAccGyrData.az=((int16_t)((buffer[4]<<8)|buffer[5]));

    GetAccGyrData.gx=((int16_t)((buffer[8]<<8)|buffer[9])) ;
    GetAccGyrData.gy=((int16_t)((buffer[10]<<8)|buffer[11])); 
    GetAccGyrData.gz=((int16_t)((buffer[12]<<8)|buffer[13])); 
    
    return GetAccGyrData;
}

以上就是基于 HAL 库使用 IIC 接口驱动 MPU6050 传感器的方法[^1]。