写一个stm32和mpu6050的C语言程序

时间: 2024-03-03 22:52:00 浏览: 81
以下是使用STM32和MPU6050进行姿态检测的C语言程序示例,使用HAL库进行开发: ```c #include "main.h" #include "stm32f1xx_hal.h" #include "mpu6050.h" /* MPU6050设备句柄 */ MPU6050_Handle_t mpu6050; /* 定义角速度和角度变量 */ float gyroX, gyroY, gyroZ; // 角速度 float roll, pitch, yaw; // 角度 /* 主函数 */ int main(void) { /* 1. 初始化HAL库 */ HAL_Init(); /* 2. 配置系统时钟 */ SystemClock_Config(); /* 3. 初始化MPU6050 */ MPU6050_Init(&mpu6050, &hi2c1); /* 4. 主循环 */ while (1) { /* 5. 读取MPU6050数据 */ MPU6050_ReadGyro(&mpu6050, &gyroX, &gyroY, &gyroZ); /* 6. 计算角度 */ roll = atan2(gyroY, gyroZ) * 180.0 / M_PI; pitch = atan2(-gyroX, sqrt(gyroY * gyroY + gyroZ * gyroZ)) * 180.0 / M_PI; yaw = 0; /* 7. 输出角度 */ printf("Roll: %.2f, Pitch: %.2f, Yaw: %.2f\r\n", roll, pitch, yaw); /* 8. 延时一段时间 */ HAL_Delay(10); } } /* 系统时钟配置函数 */ void SystemClock_Config(void) { RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0}; RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0}; __HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE(); __HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE1); RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE; RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON; RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE; RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9; if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK) { Error_Handler(); } RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK | RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK | RCC_CLOCKTYPE_PCLK1 | RCC_CLOCKTYPE_PCLK2; RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK; RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1; RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2; RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1; if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } /* 错误处理函数 */ void Error_Handler(void) { while (1) { } } /* 重定向printf函数 */ int __io_putchar(int ch) { HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF); return ch; } ``` 在上述代码中,我们首先包含了必要的头文件,定义了MPU6050设备句柄和角速度、角度变量。在主函数中,我们先初始化HAL库和MPU6050设备,然后进入主循环。在循环中,我们通过`MPU6050_ReadGyro()`函数读取MPU6050的角速度数据,并使用`atan2()`函数计算出角度。最后输出角度信息,并延时一段时间。另外,我们还定义了系统时钟配置函数、错误处理函数和重定向printf函数,以方便调试和输出信息。 需要注意的是,以上示例程序仅仅是一个简单的姿态检测程序,实际应用中需要根据具体需求进行修改和扩展。另外,还需要根据实际连接方式和MPU6050的I2C地址进行相应的配置。
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#include "i2c.h" #include "stm32f10x.h" #include <math.h> //Keil library // ¶¨ÒåMPU6050ÄÚ²¿µØÖ· //**************************************** #define SMPLRT_DIV 0x19 //ÍÓÂÝÒDzÉÑùÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x07(125Hz) #define CONFIG 0x1A //µÍͨÂ˲¨ÆµÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x06(5Hz) #define GYRO_CONFIG 0x1b //ÍÓÂÝÒÇ×Լ켰²âÁ¿·¶Î§£¬µäÐÍÖµ£º0x18(²»×Լ죬2000deg/s) #define ACCEL_CONFIG 0x1c //¼ÓËÙ¼Æ×Լ졢²âÁ¿·¶Î§¼°¸ßͨÂ˲¨ÆµÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x01(²»×Լ죬2G£¬5Hz) #define ACCEL_XOUT_H 0x3B #define ACCEL_XOUT_L 0x3C #define ACCEL_YOUT_H 0x3D #define ACCEL_YOUT_L 0x3E #define ACCEL_ZOUT_H 0x3F #define ACCEL_ZOUT_L 0x40 #define TEMP_OUT_H 0x41 #define TEMP_OUT_L 0x42 #define GYRO_XOUT_H 0x43 #define GYRO_XOUT_L 0x44 #define GYRO_YOUT_H 0x45 #define GYRO_YOUT_L 0x46 #define GYRO_ZOUT_H 0x47 #define GYRO_ZOUT_L 0x48 #define PWR_MGMT_1 0x6B //µçÔ´¹ÜÀí£¬µäÐÍÖµ£º0x00(Õý³£ÆôÓÃ) #define WHO_AM_I 0x75 //IICµØÖ·¼Ä´æÆ÷(ĬÈÏÊýÖµ0x68£¬Ö»¶Á) #define MPU6050_Addr 0xd0 //¶¨ÒåÆ÷¼þÔÚIIC×ÜÏßÖеĴӵØÖ·,¸ù¾ÝALT ADDRESSµØÖ·Òý½Å²»Í¬ÐÞ¸Ä #define SCL_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_6 #define SCL_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_6 #define SDA_H GPIOB->BSRR = GPIO_Pin_7 #define SDA_L GPIOB->BRR = GPIO_Pin_7 #define SCL_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_6 #define SDA_read GPIOB->IDR & GPIO_Pin_7 void SDA_IOIN(void); void SDA_IOOUT(void); void I2C_delay(void); void delay5ms(void); u8 I2C_Start(void); void I2C_Stop(void); void I2C_Ack(void); void I2C_NoAck(void); u8 I2C_WaitAck(void); void I2C_SendByte(u8 SendByte) ; unsigned char I2C_RadeByte(void); void READ_MPU6050(void); u8 Single_Write(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address,unsigned char REG_data); void GPIO_Configuration(void); void GPIO_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); } unsigned char BUF[15]; //½ÓÊÕÊý¾Ý»º´æÇø char TX_DATA[4]; //ÏÔʾ¾Ý»º´æÇø short T_X,A_X,T_Y,A_Y,T_Z,A_Z,T_T; void SDA_IOOUT(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 ; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; // ¿ªÂ©Êä³ö GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // ×î¸ßÊä³öËÙÂÊ50MHz GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // Ñ¡ÔñC¶Ë¿Ú } void SDA_IOIN(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7 ; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; // ¸¡¿ÕÊäÈë GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // Ñ¡ÔñC¶Ë¿Ú } void Init_MPU6050() { // Single_Write(MPU6050_Addr,PWR_MGMT_1, 0x80); // delay5ms(); Single_Write(MPU6050_Addr,PWR_MGMT_1, 0x00); delay5ms(); //½â³ýÐÝÃß״̬ Single_Write(MPU6050_Addr,SMPLRT_DIV, 0x07); delay5ms();//²ÉÑùËÙÂÊΪ Single_Write(MPU6050_Addr,CONFIG, 0x06); delay5ms(); Single_Write(MPU6050_Addr,GYRO_CONFIG, 0x18); delay5ms(); //ÍÓÂÝÒǼì²â·¶Î§500¶È/Ãë Single_Write(MPU6050_Addr,ACCEL_CONFIG, 0x01); delay5ms(); //¼ÓËÙÆ÷¼ì²â·¶Î§4G GPIO_Configuration(); }; unsigned char Single_Write(unsigned char SlaveAddress, unsigned char REG_Address, unsigned char REG_data) //void { if(!I2C_Start())return 0; I2C_SendByte(SlaveAddress); //·¢ËÍÉ豸µØÖ·+дÐźÅ//I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | SlaveAddress & 0xFFFE);//ÉèÖøßÆðʼµØÖ·+Æ÷¼þµØÖ· // if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return 0;} I2C_WaitAck(); I2C_SendByte(REG_Address); //ÉèÖõÍÆðʼµØÖ· I2C_WaitAck(); I2C_SendByte(REG_data); I2C_WaitAck(); I2C_Stop(); delay5ms(); return 1; } unsigned char Single_Read(unsigned char SlaveAddress,unsigned char REG_Address) { unsigned char REG_data; I2C_Start(); I2C_SendByte(SlaveAddress); //I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | REG_Address & 0xFFFE);//ÉèÖøßÆðʼµØÖ·+Æ÷¼þµØÖ· I2C_WaitAck(); I2C_SendByte((u8) REG_Address); //ÉèÖõÍÆðʼµØÖ· I2C_WaitAck(); I2C_Start(); I2C_SendByte(SlaveAddress+1); I2C_WaitAck(); REG_data= I2C_RadeByte(); I2C_NoAck(); I2C_Stop(); //return 1; return REG_data; } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_delay * Description : Simulation IIC Timing series delay * Input : None * Output : None * Return : None ****************************************************************************** */ void I2C_delay(void) { u8 i=30; //ÕâÀï¿ÉÒÔÓÅ»¯ËÙ¶È £¬¾­²âÊÔ×îµÍµ½5»¹ÄÜдÈë while(i) { i--; } } void delay5ms(void) { int i=5000; while(i) { i--; } } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_Start * Description : Master Start Simulation IIC Communication * Input : None * Output : None * Return : Wheather Start ****************************************************************************** */ u8 I2C_Start(void) { SDA_IOOUT(); SDA_H; SCL_H; I2C_delay(); if(!SDA_read)return 0; //SDAÏßΪµÍµçƽÔò×ÜÏßæ,Í˳ö SDA_L; I2C_delay(); if(SDA_read) return 0; //SDAÏßΪ¸ßµçƽÔò×ÜÏß³ö´í,Í˳ö SDA_L; I2C_delay(); SCL_L; return 1; } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_Stop * Description : Master Stop Simulation IIC Communication * Input : None * Output : None * Return : None ****************************************************************************** */ void I2C_Stop(void) { SDA_IOOUT(); SCL_L; I2C_delay(); SDA_L; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); SDA_H; I2C_delay(); } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_Ack * Description : Master Send Acknowledge Single * Input : None * Output : None * Return : None ****************************************************************************** */ void I2C_Ack(void) { SCL_L; I2C_delay(); SDA_L; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); SCL_L; I2C_delay(); } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_NoAck * Description : Master Send No Acknowledge Single * Input : None * Output : None * Return : None ****************************************************************************** */ void I2C_NoAck(void) { SCL_L; I2C_delay(); SDA_H; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); SCL_L; I2C_delay(); } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_WaitAck * Description : Master Reserive Slave Acknowledge Single * Input : None * Output : None * Return : Wheather Reserive Slave Acknowledge Single ****************************************************************************** */ u8 I2C_WaitAck(void) //·µ»ØΪ:=1ÓÐACK,=0ÎÞACK { SDA_IOIN(); SCL_L; I2C_delay(); SDA_H; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); if(SDA_read) { SCL_L; SDA_IOOUT(); I2C_delay(); return 0; } SCL_L; SDA_IOOUT(); I2C_delay(); return 1; } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_SendByte * Description : Master Send a Byte to Slave * Input : Will Send Date * Output : None * Return : None ****************************************************************************** */ void I2C_SendByte( unsigned char SendByte) //Êý¾Ý´Ó¸ßλµ½µÍλ// { u8 i=8; while(i--) { SCL_L; I2C_delay(); if(SendByte&0x80) SDA_H; else SDA_L; SendByte<<=1; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); } SCL_L; } /******************************************************************************* * Function Name : I2C_RadeByte * Description : Master Reserive a Byte From Slave * Input : None * Output : None * Return : Date From Slave ****************************************************************************** */ unsigned char I2C_RadeByte(void) //Êý¾Ý´Ó¸ßλµ½µÍλ// { u8 i=8; u8 ReceiveByte=0; SDA_IOIN(); while(i--) { ReceiveByte<<=1; SCL_L; I2C_delay(); SCL_H; I2C_delay(); if(SDA_read) { ReceiveByte|=0x01; } } SCL_L; return ReceiveByte; } void READ_MPU6050(void) { BUF[0]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_XOUT_L); BUF[1]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_XOUT_H); T_X= (BUF[1]<<8)|BUF[0]; // T_X/=16.4; //¶ÁÈ¡¼ÆËãXÖá½ÇËÙ¶È BUF[2]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_YOUT_L); BUF[3]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_YOUT_H); T_Y= (BUF[3]<<8)|BUF[2]; // T_Y/=16.4; //¶ÁÈ¡¼ÆËãYÖá½ÇËÙ¶È BUF[4]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_ZOUT_L); BUF[5]=Single_Read(MPU6050_Addr,GYRO_ZOUT_H); T_Z= (BUF[5]<<8)|BUF[4]; // T_Z/=16.4; //¶ÁÈ¡¼ÆËãZÖá½ÇËÙ¶È BUF[6]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_XOUT_L); BUF[7]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_XOUT_H); A_X= (BUF[7]<<8)|BUF[6]; // A_X/=8192.0; //¶ÁÈ¡¼ÆËãXÖá¼ÓËÙ¶È BUF[8]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_YOUT_L); BUF[9]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_YOUT_H); A_Y= (BUF[9]<<8)|BUF[8]; // A_Y/=8192.0; //¶ÁÈ¡¼ÆËãYÖá¼ÓËÙ¶È BUF[10]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_ZOUT_L); BUF[11]=Single_Read(MPU6050_Addr,ACCEL_ZOUT_H); A_Z= (BUF[11]<<8)|BUF[10]; // A_Z/=8192.0; //¶ÁÈ¡¼ÆËãZÖá¼ÓËÙ¶È BUF[12]=Single_Read(MPU6050_Addr,TEMP_OUT_L); BUF[13]=Single_Read(MPU6050_Addr,TEMP_OUT_H); T_T=(BUF[13]<<8)|BUF[12]; T_T = 35+ ((double) (T_T + 13200)) / 280;// ¶ÁÈ¡¼ÆËã³öÎÂ¶È }

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