mpu6050计步hal库

### 实现基于MPU6050的计步功能

为了利用MPU6050传感器实现计步器功能，可以采用STM32微控制器及其HAL库来处理数据采集和算法计算。具体来说，通过配置MPU6050并读取加速度计的数据来进行运动检测。

#### 配置MPU6050初始化函数
首先，在项目中定义一个用于初始化MPU6050设备的函数：

void MPU6050_Init(I2C_HandleTypeDef* hi2c, MPU6050_t *mpu)
{
    uint8_t data;
    
    // 设置I2C地址
    mpu->Address = MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW;

    // 唤醒模块
    data = 0x00;
    HAL_I2C_Master_Transmit(hi2c, mpu->Address << 1, &data, 1, HAL_MAX_DELAY);
}

此部分代码负责唤醒休眠状态下的MPU6050，并设置其工作模式[^1]。

#### 数据获取与滤波处理
接着编写一段程序周期性地从MPU6050读取三轴加速度值，并应用卡尔曼滤波或其他合适的数字信号处理方法减少噪声干扰：

float Get_Accelerometer_Data(MPU6050_t *mpu)
{
    int16_t Accel_X_RAW, Accel_Y_RAW, Accel_Z_RAW;
    float Ax, Ay, Az;

    MPU6050_Read_All(&hi2c1, mpu);

    Accel_X_RAW = (int16_t)(mpu->rawData.AccX_H << 8 | mpu->rawData.AccX_L);
    Accel_Y_RAW = (int16_t)(mpu->rawData.AccY_H << 8 | mpu->rawData.AccY_L);
    Accel_Z_RAW = (int16_t)(mpu->rawData.AccZ_H << 8 | mpu->rawData.AccZ_L);

    Ax = ((float)Accel_X_RAW / 16384.0F)*9.81F;  
    Ay = ((float)Accel_Y_RAW / 16384.0F)*9.81F;   
    Az = ((float)Accel_Z_RAW / 16384.0F)*9.81F;

    return sqrt(Ax*Ax + Ay*Ay + Az*Az); // 返回合成加速度大小
}

上述代码展示了如何解析原始十六位寄存器数值转换成物理单位g-force表示形式，并最终求得合成分量作为后续分析依据。

#### 计步逻辑设计
对于简单的阈值法而言，当检测到瞬态峰值超过设定界限时即认为发生了一次脚步动作；更复杂的方案则可能涉及到频域变换、机器学习模型训练等内容。这里给出一种基础版本：

uint32_t Step_Count = 0;
#define THRESHOLD 1.7G // 自定义敏感度参数
static bool Last_State = false;

if (!Last_State && Current_Acc > THRESHOLD){
    Step_Count++;
}

Last_State = (Current_Acc > THRESHOLD)? true : false;

这段伪码实现了基本的上升沿触发机制，每当加速度突然增大超出预定范围就增加一次计数操作[^2]。