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 14:06:24 浏览: 413
stm32c8t6写的陀螺仪MPU6050代码
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!
阅读全文