帮我写一段stm32使用mpu6050计步器使用卡尔曼滤波的代码

时间: 2023-06-05 20:06:24 浏览: 442
好的,我将为您提供一段使用STM32和MPU6050计步器的卡尔曼滤波代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdint.h> #include "stm32f4xx.h" // 初始化MPU6050 void mpu6050_init(void) { // 初始化I2C总线 /* 代码省略 */ // 设置MPU6050的采样率 uint8_t rate_div = 8; i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_1, 0x00); i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, SMPLRT_DIV, rate_div - 1); // 设置加速度计和陀螺仪的量程 i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, ACCEL_CONFIG, ACCEL_RANGE_2G); i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, GYRO_CONFIG, GYRO_RANGE_250); // 关闭低通滤波器 i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, CONFIG, 0x00); // 开启数据输出 i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_1, 0x01); i2c_write_reg(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_2, 0x00); } // 读取MPU6050的原始数据 void mpu6050_read_raw(int16_t *raw_data) { uint8_t data[14]; i2c_read_reg(MPU6050_ADDR, ACCEL_XOUT_H, data, 14); raw_data[0] = ((int16_t) data[0] << 8) | data[1]; raw_data[1] = ((int16_t) data[2] << 8) | data[3]; raw_data[2] = ((int16_t) data[4] << 8) | data[5]; raw_data[3] = ((int16_t) data[6] << 8) | data[7]; raw_data[4] = ((int16_t) data[8] << 8) | data[9]; raw_data[5] = ((int16_t) data[10] << 8) | data[11]; } // 使用卡尔曼滤波器处理MPU6050的数据 void mpu6050_get_step_count(int16_t *step_count) { int16_t raw_data[6]; mpu6050_read_raw(raw_data); // 将读取的数据转换为实际的加速度和角速度 float accel_x = raw_data[0] / ACCEL_SCALE; float accel_y = raw_data[1] / ACCEL_SCALE; float accel_z = raw_data[2] / ACCEL_SCALE; float gyro_x = raw_data[3] / GYRO_SCALE; float gyro_y = raw_data[4] / GYRO_SCALE; float gyro_z = raw_data[5] / GYRO_SCALE; // 计算上一次的状态和协方差 static float x_est[2] = {0.0f, 0.0f}; static float p_est[2][2] = {{1.0f, 0.0f}, {0.0f, 1.0f}}; static float q[2][2] = {{0.001f, 0.0f}, {0.0f, 0.001f}}; static float r = 0.1f; // 预测 float x_pred[2] = {x_est[0] + x_est[1] * SAMPLE_TIME}; float p_pred[2][2] = {{p_est[0][0] + SAMPLE_TIME * (2 * p_est[1][0] + q[0][0]), p_est[0][1] + SAMPLE_TIME * (p_est[1][1] + q[0][1])}, {p_est[1][0] + SAMPLE_TIME * q[1][0], p_est[1][1] + SAMPLE_TIME * q[1][1]}}; // 更新 float y = accel_x - x_pred[0]; float s = p_pred[0][0] + r; float k[2] = {p_pred[0][0] / s, p_pred[1][0] / s}; x_est[0] = x_pred[0] + k[0] * y; x_est[1] = x_pred[1] + k[1] * y; p_est[0][0] = (1.0f - k[0]) * p_pred[0][0]; p_est[0][1] = (1.0f - k[0]) * p_pred[0][1]; p_est[1][0] = -k[1] * p_pred[0][0] + p_pred[1][0]; p_est[1][1] = -k[1] * p_pred[0][1] + p_pred[1][1]; // 计算步数 static float last_val = 0.0f; float val = x_est[0] * ACCEL_SCALE / G; if (val < 0.0f) { val = -val; } if (val > MIN_VAL && val > last_val + STEP_VAL) { (*step_count)++; last_val = val; } } ``` 其中,`i2c_write_reg`和`i2c_read_reg`函数是用来操作MPU6050的I2C接口的函数,`ACCEL_SCALE`和`GYRO_SCALE`是加速度计和陀螺仪的量程,`G`是重力加速度,`MIN_VAL`是最小值,`STEP_VAL`是步数阈值,`SAMPLE_TIME`是采样周期。您可以根据实际需要进行修改。 希望这份代码能够对您有所帮助!
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