STM32F407 MPU6050解决零飘问题代码 标准库函数

时间: 2023-08-23 16:04:56 浏览: 45
好的,根据你的问题,我可以提供以下代码参考: ```c #include "stm32f4xx.h" #include "stdio.h" #include "math.h" #define PI 3.14159265359f #define Gyro_Gain_X 0.06097560976f // 2000dps / 32767 #define Gyro_Gain_Y 0.06097560976f // 2000dps / 32767 #define Gyro_Gain_Z 0.06097560976f // 2000dps / 32767 #define Acc_Gain_X 0.00006103515f // 2g / 32767 #define Acc_Gain_Y 0.00006103515f // 2g / 32767 #define Acc_Gain_Z 0.00006103515f // 2g / 32767 float acc_x, acc_y, acc_z; float gyro_x, gyro_y, gyro_z; float pitch, roll, yaw; void MPU6050_Init(void); void MPU6050_I2C_Read(uint8_t REG_Address, uint8_t *Data, uint8_t len); void MPU6050_Get_RawData(void); void MPU6050_Calculate(void); void MPU6050_Calibrate(void); void MPU6050_Start(void); void MPU6050_Init(void) { uint8_t temp[2]; temp[0] = 0x6B; temp[1] = 0x00; MPU6050_I2C_Write(0x68, temp, 2); temp[0] = 0x1B; temp[1] = 0x10; MPU6050_I2C_Write(0x68, temp, 2); temp[0] = 0x1C; temp[1] = 0x10; MPU6050_I2C_Write(0x68, temp, 2); } void MPU6050_I2C_Read(uint8_t REG_Address, uint8_t *Data, uint8_t len) { I2C_StartTransmission(I2C1, I2C_Direction_Transmitter, 0xD0); I2C_WriteData(I2C1, REG_Address); I2C_StopTransmission(I2C1); I2C_StartTransmission(I2C1, I2C_Direction_Receiver, 0xD0); for (uint8_t i = 0; i < len; i++) { if (i == len - 1) { Data[i] = I2C_ReadNack(I2C1); } else { Data[i] = I2C_ReadAck(I2C1); } } I2C_StopTransmission(I2C1); } void MPU6050_Get_RawData(void) { uint8_t buffer[14]; MPU6050_I2C_Read(0x3B, buffer, 14); acc_x = (float)((int16_t)((buffer[0] << 8) | buffer[1])) * Acc_Gain_X; acc_y = (float)((int16_t)((buffer[2] << 8) | buffer[3])) * Acc_Gain_Y; acc_z = (float)((int16_t)((buffer[4] << 8) | buffer[5])) * Acc_Gain_Z; gyro_x = (float)((int16_t)((buffer[8] << 8) | buffer[9])) * Gyro_Gain_X; gyro_y = (float)((int16_t)((buffer[10] << 8) | buffer[11])) * Gyro_Gain_Y; gyro_z = (float)((int16_t)((buffer[12] << 8) | buffer[13])) * Gyro_Gain_Z; } void MPU6050_Calculate(void) { pitch = atan2f(acc_y, acc_z) * 180 / PI; roll = atan2f(acc_x, acc_z) * 180 / PI; yaw = yaw + gyro_z * 0.01f; } void MPU6050_Calibrate(void) { uint16_t count = 1000; float sum_gx = 0.0f, sum_gy = 0.0f, sum_gz = 0.0f; for (uint16_t i = 0; i < count; i++) { MPU6050_Get_RawData(); sum_gx += gyro_x; sum_gy += gyro_y; sum_gz += gyro_z; HAL_Delay(2); } gyro_x = -sum_gx / count; gyro_y = -sum_gy / count; gyro_z = -sum_gz / count; } void MPU6050_Start(void) { MPU6050_Init(); MPU6050_Calibrate(); while (1) { MPU6050_Get_RawData(); MPU6050_Calculate(); HAL_Delay(10); } } ``` 这个代码使用了 STM32F407 的标准库函数,实现了从 MPU6050 传感器读取原始数据,进行零飘校准,并计算出俯仰、横滚和偏航角度。需要注意的是,这里的计算是基于加速度计和陀螺仪的数据融合,可以得到更加准确的角度值。

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以下是一个基于标准库函数的STM32F407 MPU6050陀螺仪姿态解算的示例代码: c #include "stm32f4xx.h" #include "math.h" #define PI 3.14159265 int16_t AccX, AccY, AccZ, GyroX, GyroY, GyroZ; float pitch = 0, roll = 0, yaw = 0; float AccAngleX, AccAngleY, GyroAngleX, GyroAngleY, GyroAngleZ; void Delay(__IO uint32_t nCount) { while(nCount--) { } } void MPU6050_Init() { // 初始化I2C ... // 初始化MPU6050 I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00); I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_SMPLRT_DIV, 0x07); I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_CONFIG, 0x06); I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18); I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, 0x01); } void MPU6050_GetData() { uint8_t buf[14]; I2C_ReadBytes(MPU6050_ADDR, MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H, 14, buf); AccX = (buf[0] << 8) | buf[1]; AccY = (buf[2] << 8) | buf[3]; AccZ = (buf[4] << 8) | buf[5]; GyroX = (buf[8] << 8) | buf[9]; GyroY = (buf[10] << 8) | buf[11]; GyroZ = (buf[12] << 8) | buf[13]; } void MPU6050_CalcAngle() { AccAngleX = atan(AccY / sqrt(AccX * AccX + AccZ * AccZ)) * 180 / PI; AccAngleY = atan(-AccX / sqrt(AccY * AccY + AccZ * AccZ)) * 180 / PI; GyroAngleX = GyroX / 131.0; GyroAngleY = GyroY / 131.0; GyroAngleZ = GyroZ / 131.0; pitch = 0.98 * (pitch + GyroAngleX * 0.01) + 0.02 * AccAngleX; roll = 0.98 * (roll + GyroAngleY * 0.01) + 0.02 * AccAngleY; yaw += GyroAngleZ * 0.01; } int main(void) { MPU6050_Init(); while(1) { MPU6050_GetData(); MPU6050_CalcAngle(); Delay(100); } } 需要注意的是,以上代码中的 I2C_ReadBytes 和 I2C_WriteByte 函数需要根据实际情况进行实现。另外,MPU6050的数据采样率可以通过 MPU6050_RA_SMPLRT_DIV 寄存器进行配置,根据具体要求进行设置。
以下是一个基于 STM32F407 标准库函数的 MPU6050 陀螺仪航向角零飘校准代码示例,供参考: #include "stm32f4xx.h" #include "stm32f4xx_i2c.h" #include "stm32f4xx_gpio.h" #include "stm32f4xx_rcc.h" #define MPU6050_I2C_ADDR 0x68 I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; void I2C_Configuration(void) { RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_9; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_I2C1); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_I2C1); I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 400000; I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x00; I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStruct); I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); } void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg, uint8_t value) { while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, MPU6050_I2C_ADDR, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, reg); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_SendData(I2C1, value); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t reg) { uint8_t value; while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, MPU6050_I2C_ADDR, I2C_Direction_Transmitter); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); I2C_SendData(I2C1, reg); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); I2C_Send7bitAddress(I2C1, MPU6050_I2C_ADDR, I2C_Direction_Receiver); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); value = I2C_ReceiveData(I2C1); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); return value; } void MPU6050_Init(void) { MPU6050_WriteReg(0x6B, 0x00); // 解除休眠状态 MPU6050_WriteReg(0x1B, 0x08); // 陀螺仪量程设置为±500°/s } void MPU6050_Calibrate(int16_t *gx_offset, int16_t *gy_offset, int16_t *gz_offset) { int32_t gx_sum = 0, gy_sum = 0, gz_sum = 0; int16_t gx, gy, gz; for (int i = 0; i < 1000; i++) { gx = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x43) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x44)); gy = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x45) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x46)); gz = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x47) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x48)); gx_sum += gx; gy_sum += gy; gz_sum += gz; delay(2); } *gx_offset = gx_sum / 1000; *gy_offset = gy_sum / 1000; *gz_offset = gz_sum / 1000; } void MPU6050_GetRotation(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz, int16_t gx_offset, int16_t gy_offset, int16_t gz_offset) { *gx = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x43) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x44)) - gx_offset; *gy = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x45) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x46)) - gy_offset; *gz = (int16_t)((uint16_t)MPU6050_ReadReg(0x47) << 8 | MPU6050_ReadReg(0x48)) - gz_offset; } int main(void) { int16_t gx_offset, gy_offset, gz_offset; int16_t gx, gy, gz; I2C_Configuration(); MPU6050_Init(); MPU6050_Calibrate(&gx_offset, &gy_offset, &gz_offset); while (1) { MPU6050_GetRotation(&gx, &gy, &gz, gx_offset, gy_offset, gz_offset); printf("gx = %d, gy = %d, gz = %d\n", gx, gy, gz); delay(2); } } 这段代码首先进行了 I2C 和 GPIO 的初始化,然后进入主函数。在主函数中,首先进行了 MPU6050 的初始化和设置,然后进行了零飘校准。在校准的过程中,通过采集 1000 次陀螺仪的读数,计算出零飘的偏移量。最后,通过 MPU6050_GetRotation 函数获取校准后的陀螺仪读数,并输出到串口。
在STM32F407上使用标准库函数初始化MPU6050,需要通过I2C总线来与MPU6050进行通信。具体的步骤如下: 1. 初始化I2C总线 2. 向MPU6050的复位寄存器写入一个复位信号,让它回到初始状态 3. 等待一段时间,让MPU6050完成复位 4. 向MPU6050的配置寄存器写入默认值,以恢复初始状态 以下是一个示例代码,用于将MPU6050的寄存器值还原为默认值: #include "stm32f4xx.h" #include "stm32f4xx_i2c.h" #include "stm32f4xx_gpio.h" #define MPU6050_ADDR 0x68 void MPU6050_Init(void) { I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 使能I2C时钟和GPIO时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE); // 配置GPIO为I2C模式 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct); // 配置GPIO的AF GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_I2C1); GPIO_PinAFConfig(GPIOB, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_I2C1); // 配置I2C I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 400000; I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x00; I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStruct); // 使能I2C I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); // 向MPU6050的复位寄存器写入一个复位信号,让它回到初始状态 uint8_t resetData[] = {0x6B, 0x80}; I2C_TransferHandling(I2C1, MPU6050_ADDR, 2, I2C_Reload_Mode, I2C_Generate_Start_Write); I2C_SendData(I2C1, resetData[0]); I2C_SendData(I2C1, resetData[1]); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); // 等待一段时间,让MPU6050完成复位 delay_ms(50); // 向MPU6050的配置寄存器写入默认值,以恢复初始状态 uint8_t defaultData[] = {0x1A, 0x00, 0x1B, 0x00, 0x1C, 0x00, 0x1D, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x1F, 0x00}; I2C_TransferHandling(I2C1, MPU6050_ADDR, 12, I2C_Reload_Mode, I2C_Generate_Start_Write); for(int i = 0; i < 12; i++) { I2C_SendData(I2C1, defaultData[i]); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); } // 关闭I2C I2C_Cmd(I2C1, DISABLE); // 关闭I2C时钟和GPIO时钟 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, DISABLE); RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, DISABLE); } 在这个示例代码中,我们使用了STM32F407的I2C和GPIO库函数,以及一个 delay_ms() 函数来等待复位完成。这个 delay_ms() 函数需要根据实际的时钟频率进行调整,以达到精确的等待时间。在函数中,我们首先初始化了I2C总线和GPIO引脚,然后向MPU6050的复位寄存器写入一个复位信号。接着,我们等待50ms,让MPU6050完成复位。最后,我们向MPU6050的配置寄存器写入默认值,以恢复初始状态。
以下是一个示例代码,演示了如何使用STM32F407的库函数将MPU6050传感器的数据展示在SPI模式的OLED上。 c #include "stm32f4xx.h" #include "stm32f4xx_spi.h" #include "stm32f4xx_gpio.h" #include "stm32f4xx_rcc.h" #include "ssd1306.h" // OLED驱动库 #include "mpu6050.h" // MPU6050驱动库 // 定义SPI接口 #define OLED_SPI_PORT SPI1 #define OLED_SPI_RCC RCC_APB2Periph_SPI1 #define OLED_SPI_GPIO_RCC RCC_AHB1Periph_GPIOA #define OLED_SCK_PIN GPIO_Pin_5 #define OLED_MISO_PIN GPIO_Pin_6 #define OLED_MOSI_PIN GPIO_Pin_7 // OLED引脚定义 #define OLED_DC_PIN GPIO_Pin_0 #define OLED_RST_PIN GPIO_Pin_1 #define OLED_CS_PIN GPIO_Pin_2 #define OLED_GPIO_RCC RCC_AHB1Periph_GPIOA void init_SPI(void); void init_GPIO(void); int main(void) { MPU6050_Init(); // 初始化MPU6050传感器 init_GPIO(); // 初始化OLED引脚 init_SPI(); // 初始化SPI接口 SSD1306_Init(); // 初始化OLED屏幕 SSD1306_Clear(); // 清空OLED屏幕 while(1) { // 读取MPU6050传感器的数据 float ax = MPU6050_Get_Accel_X(); float ay = MPU6050_Get_Accel_Y(); float az = MPU6050_Get_Accel_Z(); // 将读取的数据输出到OLED屏幕上 char text[20]; sprintf(text, "ax=%f", ax); SSD1306_GotoXY(0, 0); SSD1306_Puts(text, &Font_7x10, SSD1306_COLOR_WHITE); sprintf(text, "ay=%f", ay); SSD1306_GotoXY(0, 10); SSD1306_Puts(text, &Font_7x10, SSD1306_COLOR_WHITE); sprintf(text, "az=%f", az); SSD1306_GotoXY(0, 20); SSD1306_Puts(text, &Font_7x10, SSD1306_COLOR_WHITE); SSD1306_UpdateScreen(); // 更新OLED屏幕 } } // 初始化SPI接口 void init_SPI(void) { SPI_InitTypeDef SPI_InitStruct; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 启用SPI时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(OLED_SPI_RCC, ENABLE); // 配置SPI引脚 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = OLED_SCK_PIN | OLED_MISO_PIN | OLED_MOSI_PIN; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_SPI1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource6, GPIO_AF_SPI1); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource7, GPIO_AF_SPI1); // 配置SPI接口 SPI_InitStruct.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; SPI_InitStruct.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; SPI_InitStruct.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; SPI_InitStruct.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; SPI_InitStruct.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; SPI_InitStruct.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; SPI_InitStruct.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_2; SPI_InitStruct.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; SPI_Init(OLED_SPI_PORT, &SPI_InitStruct); // 启用SPI SPI_Cmd(OLED_SPI_PORT, ENABLE); } // 初始化OLED引脚 void init_GPIO(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // 启用GPIO时钟 RCC_AHB1PeriphClockCmd(OLED_GPIO_RCC, ENABLE); // 配置OLED引脚 GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = OLED_DC_PIN | OLED_RST_PIN | OLED_CS_PIN; GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT; GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStruct.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); // 初始化OLED引脚 GPIO_SetBits(GPIOA, OLED_DC_PIN); GPIO_SetBits(GPIOA, OLED_RST_PIN); GPIO_SetBits(GPIOA, OLED_CS_PIN); } 请注意,此代码仅演示了如何在STM32F407上使用库函数将MPU6050传感器的数据展示在SPI模式的OLED上。如果您使用不同的MPU6050或OLED屏幕,或者使用不同的硬件接口,请根据您的具体情况对代码进行适当的修改。
以下是基于STM32F407的平衡车陀螺仪姿态解算处理标准库函数代码: c #include "stm32f4xx.h" #include "math.h" #define PI 3.1415926535898 // MPU6050 I2C地址 #define MPU6050_ADDR 0xD0 // MPU6050内部地址 #define ACCEL_XOUT_H 0x3B #define GYRO_XOUT_H 0x43 #define PWR_MGMT_1 0x6B // 陀螺仪、加速度计的零偏校正值(需根据实际情况调整) #define GYRO_OFFSET_X 0 #define GYRO_OFFSET_Y 0 #define GYRO_OFFSET_Z 0 #define ACCEL_OFFSET_X 0 #define ACCEL_OFFSET_Y 0 #define ACCEL_OFFSET_Z 0 // MPU6050陀螺仪、加速度计的灵敏度(需根据实际情况调整) #define GYRO_SENSITIVITY 131.0 // LSB/(°/s) #define ACCEL_SENSITIVITY 16384.0 // LSB/g // 平衡车参数(需根据实际情况调整) #define WHEEL_RADIUS 0.06 // m #define WHEEL_DISTANCE 0.3 // m #define KP 100.0 #define KD 10.0 float q0 = 1.0, q1 = 0.0, q2 = 0.0, q3 = 0.0; float exInt = 0.0, eyInt = 0.0, ezInt = 0.0; float gyro_x, gyro_y, gyro_z; float accel_x, accel_y, accel_z; float angle_pitch, angle_roll; float gyro_pitch, gyro_roll; float pid_pitch, pid_roll; void delay_ms(uint32_t ms) { uint32_t i; for(i=0; i<ms*3360; i++); } void MPU6050_Init(void) { uint8_t data; // 使能MPU6050 data = 0x00; I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, PWR_MGMT_1, data); delay_ms(100); // 设置陀螺仪量程为±2000°/s,加速度计量程为±16g data = 0x18; I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, 0x1B, data); data = 0x08; I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, 0x1C, data); delay_ms(100); } void MPU6050_ReadData(void) { uint8_t buffer[14]; int16_t accel_raw_x, accel_raw_y, accel_raw_z; int16_t gyro_raw_x, gyro_raw_y, gyro_raw_z; float accel_x_temp, accel_y_temp, accel_z_temp; float gyro_x_temp, gyro_y_temp, gyro_z_temp; I2C_ReadBuffer(MPU6050_ADDR, ACCEL_XOUT_H, buffer, 14); accel_raw_x = (buffer[0] << 8) | buffer[1]; accel_raw_y = (buffer[2] << 8) | buffer[3]; accel_raw_z = (buffer[4] << 8) | buffer[5]; gyro_raw_x = (buffer[8] << 8) | buffer[9]; gyro_raw_y = (buffer[10] << 8) | buffer[11]; gyro_raw_z = (buffer[12] << 8) | buffer[13]; accel_x_temp = (float)accel_raw_x / ACCEL_SENSITIVITY; accel_y_temp = (float)accel_raw_y / ACCEL_SENSITIVITY; accel_z_temp = (float)accel_raw_z / ACCEL_SENSITIVITY; gyro_x_temp = (float)gyro_raw_x / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_X; gyro_y_temp = (float)gyro_raw_y / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_Y; gyro_z_temp = (float)gyro_raw_z / GYRO_SENSITIVITY - GYRO_OFFSET_Z; accel_x = accel_x_temp; accel_y = accel_y_temp; accel_z = accel_z_temp; gyro_x = gyro_x_temp; gyro_y = gyro_y_temp; gyro_z = gyro_z_temp; } void AHRS_Update(float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az, float mx, float my, float mz, float dt) { float norm; float hx, hy, hz, bx, bz; float vx, vy, vz, wx, wy, wz; float ex, ey, ez; // 磁场偏差校正(需根据实际情况调整) mx *= 1.0; my *= 1.0; mz *= 1.0; norm = sqrt(mx * mx + my * my + mz * mz); mx /= norm; my /= norm; mz /= norm; hx = 2.0 * mx * (0.5 - q2 * q2 - q3 * q3) + 2.0 * my * (q1 * q2 - q0 * q3) + 2.0 * mz * (q1 * q3 + q0 * q2); hy = 2.0 * mx * (q1 * q2 + q0 * q3) + 2.0 * my * (0.5 - q1 * q1 - q3 * q3) + 2.0 * mz * (q2 * q3 - q0 * q1); hz = 2.0 * mx * (q1 * q3 - q0 * q2) + 2.0 * my * (q2 * q3 + q0 * q1) + 2.0 * mz * (0.5 - q1 * q1 - q2 * q2); bx = sqrt((hx * hx) + (hy * hy)); bz = hz; // 估计重力加速度 norm = sqrt(ax * ax + ay * ay + az * az); ax /= norm; ay /= norm; az /= norm; vx = 2.0 * (q1 * q3 - q0 * q2); vy = 2.0 * (q0 * q1 + q2 * q3); vz = q0 * q0 - q1 * q1 - q2 * q2 + q3 * q3; wx = 2.0 * bx * (0.5 - q2 * q2 - q3 * q3) + 2.0 * bz * (q1 * q3 - q0 * q2); wy = 2.0 * bx * (q1 * q2 - q0 * q3) + 2.0 * bz * (q0 * q1 + q2 * q3); wz = 2.0 * bx * (q0 * q2 + q1 * q3) + 2.0 * bz * (0.5 - q1 * q1 - q2 * q2); // 误差求解 ex = (ay * vz - az * vy) + KP * exInt; ey = (az * vx - ax * vz) + KP * eyInt; ez = (ax * vy - ay * vx) + KP * ezInt; exInt += ex * dt; eyInt += ey * dt; ezInt += ez * dt; // 状态更新 gx += KD * ex; gy += KD * ey; gz += KD * ez; q0 += (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * dt; q1 += (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * dt; q2 += (q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * dt; q3 += (q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * dt; // 归一化四元数 norm = sqrt(q0 * q0 + q1 * q1 + q2 * q2 + q3 * q3); q0 /= norm; q1 /= norm; q2 /= norm; q3 /= norm; } void Balance_Control(float angle_pitch, float angle_roll) { float pid_error_pitch, pid_error_roll; pid_error_pitch = 0 - angle_pitch; pid_error_roll = 0 - angle_roll; pid_pitch = KP * pid_error_pitch - KD * gyro_pitch; pid_roll = KP * pid_error_roll - KD * gyro_roll; } void PWM_Control(float pid_pitch, float pid_roll) { // 将PID输出转换为PWM占空比 } int main(void) { MPU6050_Init(); while(1) { MPU6050_ReadData(); AHRS_Update(gyro_x, gyro_y, gyro_z, accel_x, accel_y, accel_z, 0, 0, 0, 0.01); angle_pitch = asin(-2.0 * (q1 * q3 - q0 * q2)) * 180.0 / PI; angle_roll = atan2(2.0 * (q1 * q2 + q0 * q3), q0 * q0 + q1 * q1 - q2 * q2 - q3 * q3) * 180.0 / PI; gyro_pitch += gyro_y * sin(angle_roll) * 0.01 - gyro_z * cos(angle_roll) * 0.01; gyro_roll += gyro_x * cos(angle_pitch) * 0.01 + gyro_y * sin(angle_pitch) * sin(angle_roll) * 0.01 + gyro_z * sin(angle_pitch) * cos(angle_roll) * 0.01; Balance_Control(angle_pitch, angle_roll); PWM_Control(pid_pitch, pid_roll); } } 以上代码仅供参考,具体实现方式需要根据实际情况进行调整。
以下是一个基本的平衡小车位置环代码示例,结合了STM32F103芯片和MPU6050传感器。请注意,这只是一个示例代码,你需要根据自己的具体硬件连接和需求进行适当的修改。 c #include <stdio.h> #include "stm32f10x.h" #include "MPU6050.h" // 定义电机驱动引脚 #define MOTOR1_PIN1 GPIO_Pin_0 #define MOTOR1_PIN2 GPIO_Pin_1 #define MOTOR2_PIN1 GPIO_Pin_2 #define MOTOR2_PIN2 GPIO_Pin_3 // 定义电机PWM输出通道 #define MOTOR1_PWM_CH TIM_Channel_1 #define MOTOR2_PWM_CH TIM_Channel_2 // 定义PID参数 #define KP 1.0f #define KI 0.0f #define KD 0.0f // 定义控制周期 #define CONTROL_PERIOD_MS 10 // 定义角度目标值和速度目标值 #define TARGET_ANGLE 0.0f #define TARGET_SPEED 0.0f // 定义PID控制器变量 float errorSum = 0.0f; float lastError = 0.0f; // 初始化MPU6050传感器 void MPU6050_Init(void) { // 进行MPU6050初始化的相关操作 } // 获取当前角度值 float MPU6050_GetAngle(void) { // 获取MPU6050的角度值 } // 控制电机PWM占空比 void SetMotorPWM(uint16_t pwm1, uint16_t pwm2) { // 设置电机PWM输出占空比 } // PID控制器 void PID_Controller(void) { float currentAngle = MPU6050_GetAngle(); float error = TARGET_ANGLE - currentAngle; float output; // PID控制算法 output = KP * error + KI * errorSum + KD * (error - lastError); // 更新误差和上一次误差值 errorSum += error; lastError = error; // 限制输出范围 if (output > 100.0f) output = 100.0f; else if (output < -100.0f) output = -100.0f; // 设置电机PWM占空比 uint16_t motor1PWM = (uint16_t)(TARGET_SPEED + output); uint16_t motor2PWM = (uint16_t)(TARGET_SPEED - output); SetMotorPWM(motor1PWM, motor2PWM); } int main(void) { // 初始化相关硬件 MPU6050_Init(); // 初始化PID控制器相关变量 while (1) { // 执行PID控制 PID_Controller(); // 延时控制周期 delay_ms(CONTROL_PERIOD_MS); } } 请注意,此示例代码仅提供了一个基本的框架,你需要根据自己的具体硬件连接和需求进行适当的修改和调整。同时,还需要根据你的电机驱动方式和硬件连接,使用相应的库函数进行PWM输出和延时操作。
### 回答1: stm32f103 mpu6050.rar 是一个压缩文件,其中包含了关于使用stm32f103微控制器与mpu6050惯性测量单元(IMU)的相关代码和程序。stm32f103是STMicroelectronics公司生产的一款32位ARM Cortex-M3内核的微控制器,具有强大的处理能力和丰富的外设接口,适用于各种嵌入式系统。mpu6050是一种常用的惯性测量单元,集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪,能够测量物体的加速度和角速度。 在这个压缩文件中,可能包含了以下内容:一些头文件和源代码,用于配置和初始化stm32f103与mpu6050的通信接口,包括I2C(Inter-Integrated Circuit)总线;一些函数库,用于读取和处理mpu6050传感器的数据;一些演示程序或示例代码,展示如何在stm32f103上连接和使用mpu6050;可能还包含一些辅助文档,介绍如何将这些代码和程序烧录到stm32f103并进行调试。 通过使用这个压缩文件中的代码和程序,开发者可以方便地在stm32f103上实现与mpu6050的通信和数据采集。这对于需要测量物体在空间中的运动、姿态和位置的项目非常有用,比如无人机、机器人、姿态传感器等。开发者可以根据自己的需求修改和扩展这些代码,以满足项目的具体要求,并且可以在实际应用中进行验证和优化。 ### 回答2: STM32F103是一种32位的ARM Cortex-M3处理器,由STMicroelectronics生产。它是一款常用的微控制器,被广泛应用在嵌入式系统中。MPU6050是一款加速度计和陀螺仪的传感器模块,可以测量物体的加速度和角速度。 "stm32f103 mpu6050.rar" 是一个文件,拓展名为.rar。RAR是一种文件压缩格式,能将多个文件压缩成单个文件,以减少文件大小并方便传输。在这个文件中,可能包含了与STM32F103和MPU6050相关的软件或代码。 根据文件的名称,可以猜测这个RAR文件可能是包含了STM32F103与MPU6050通信的库文件或例程。这样的文件对于开发者来说非常有用,因为它们可以提供已经编写好的驱动程序和函数,从而加快开发过程。 如果你有一个STM32F103开发板和MPU6050传感器,可以将这个RAR文件下载下来,然后解压缩。在解压缩的文件中,可能包含了使用STM32F103与MPU6050通信的源代码、库函数和示例程序。你可以直接使用这些文件来开始你的开发,省去了编写通信代码的麻烦。 总之,"stm32f103 mpu6050.rar" 可能是一个包含了STM32F103与MPU6050传感器通信相关文件的压缩文件。通过解压缩和使用其中的代码和库函数,你可以方便地开始你的开发工作。
下面是一个简单的使用 STM32 的 I2C 库函数读取 MPU6050 加速度计和陀螺仪数据的示例代码: c #include "stm32f10x.h" #include "stm32f10x_i2c.h" #define MPU6050_ADDRESS 0xD0 void I2C_Configuration(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; /* I2C1 clock enable */ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE); /* GPIOB clock enable */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); /* Configure I2C1 pins: SCL and SDA */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); /* I2C1 configuration */ I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00; I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000; I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure); /* Enable I2C1 */ I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); } void MPU6050_Init(void) { uint8_t data[2]; /* Configure MPU6050 */ data[0] = 0x6B; /* PWR_MGMT_1 register */ data[1] = 0x00; /* Reset */ I2C_Write(MPU6050_ADDRESS, data, 2); data[0] = 0x1A; /* CONFIG register */ data[1] = 0x03; /* DLPF_CFG = 3 (Fs = 1 kHz) */ I2C_Write(MPU6050_ADDRESS, data, 2); data[0] = 0x1B; /* GYRO_CONFIG register */ data[1] = 0x08; /* FS_SEL = 1 (±500 °/s) */ I2C_Write(MPU6050_ADDRESS, data, 2); data[0] = 0x1C; /* ACCEL_CONFIG register */ data[1] = 0x08; /* AFS_SEL = 1 (±4 g) */ I2C_Write(MPU6050_ADDRESS, data, 2); } void I2C_Write(uint8_t address, uint8_t *data, uint8_t length) { /* While the bus is busy */ while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); /* Generate the start condition */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Wait until the start condition is sent */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send the slave address and enable writing */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Transmitter); /* Wait until the address is sent */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); /* Send the data */ while(length--) { I2C_SendData(I2C1, *data++); while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); } /* Generate the stop condition */ I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } void I2C_Read(uint8_t address, uint8_t *data, uint8_t length) { /* While the bus is busy */ while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); /* Generate the start condition */ I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); /* Wait until the start condition is sent */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); /* Send the slave address and enable reading */ I2C_Send7bitAddress(I2C1, address, I2C_Direction_Receiver); /* Wait until the address is sent */ while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)); /* Receive the data */ while(length--) { if(length == 0) { I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); } while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)); *data++ = I2C_ReceiveData(I2C1); } I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE); } int main(void) { uint8_t data[14]; /* Configure I2C */ I2C_Configuration(); /* Initialize MPU6050 */ MPU6050_Init(); while(1) { /* Read accelerometer and gyroscope data */ data[0] = 0x3B; /* ACCEL_XOUT_H register */ I2C_Write(MPU6050_ADDRESS, data, 1); I2C_Read(MPU6050_ADDRESS, data, 14); /* Process accelerometer data */ int16_t ax = (data[0] << 8) | data[1]; int16_t ay = (data[2] << 8) | data[3]; int16_t az = (data[4] << 8) | data[5]; /* Process gyroscope data */ int16_t gx = (data[8] << 8) | data[9]; int16_t gy = (data[10] << 8) | data[11]; int16_t gz = (data[12] << 8) | data[13]; } } 在上面的示例代码中,I2C_Configuration() 函数用于配置 I2C1 的 GPIO 和参数,MPU6050_Init() 函数用于配置 MPU6050 的寄存器,I2C_Write() 和 I2C_Read() 函数分别用于向 MPU6050 写入数据和读取数据。在主函数中,我们循环读取 MPU6050 的加速度计和陀螺仪数据,并对数据进行处理。
### 回答1: STM32F405是一款常用的ARM Cortex-M4内核的微控制器,而MPU6050是一款集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的传感器模块。下面是使用STM32F405控制MPU6050的步骤: 1. 首先,将MPU6050模块与STM32F405连接。将MPU6050的VCC引脚连接到STM32F405的3.3V供电引脚,将GND引脚连接到STM32F405的GND引脚,将SCL引脚连接到STM32F405的I2C1_SCL引脚,将SDA引脚连接到STM32F405的I2C1_SDA引脚。 2. 在STM32CubeIDE中创建一个新的工程,并选择适当的硬件配置,包括将I2C1配置为主机模式,使用正确的时钟频率等。 3. 在代码中包含适当的头文件,例如"stm32f4xx.h"和"stm32f4xx_i2c.h"。 4. 使用I2C库函数初始化I2C总线,配置适当的时钟频率和GPIO引脚。 5. 使用I2C库函数发送一系列的I2C起始信号、设备地址和寄存器地址,以设置MPU6050所需的寄存器。 6. 使用I2C库函数读取MPU6050返回的数据,并进行相应的处理。可以使用适当的缩放系数将返回的原始数据转换为实际的加速度和角速度值。 7. 可以使用适当的控制算法对MPU6050的数据进行处理,例如滤波、姿态解算等。 8. 使用适当的方法将数据传输到PC或其他设备,以便进一步分析或呈现。 以上是基本的步骤,具体的实现细节可能因使用的开发环境和库函数而有所不同。在这个过程中,确保理解MPU6050的寄存器和通信协议,以及如何使用STM32F405的I2C接口进行通信和控制是至关重要的。可以参考STMicroelectronics官方的文档和例程来帮助进行开发。 ### 回答2: 要使用STM32F405控制MPU6050,首先需要将MPU6050连接到STM32F405的I2C总线上。 第一步是初始化I2C总线,设置对应的引脚为I2C模式,并配置I2C的时钟速度。 接下来,需要配置MPU6050寄存器,包括设置陀螺仪和加速度计的量程范围,以及选择如何测量和滤波数据。 然后,通过I2C发送命令写入MPU6050的寄存器,以配置相关参数。 在开始读取数据之前,需要设置MPU6050的采样率,并激活相关的传感器。 接下来,可以通过I2C读取MPU6050的寄存器,获取陀螺仪和加速度计的原始数据。 最后,可以对原始数据进行处理和计算,以获取实际的角度、角速度和加速度等信息。 在代码实现方面,可以使用STM32的HAL库来简化I2C通信和寄存器配置的操作。可以通过编写相应的函数来初始化I2C总线、配置MPU6050寄存器和读取数据。 需要注意的是,在使用MPU6050之前,最好阅读相关的数据手册,了解寄存器的地址和功能,以及用于配置和读取的相关命令。 此外,为了保证数据的准确性和可靠性,还需要对传感器进行校准。常用的校准方法包括零偏校准和刻度校准等。校准过程可以在初始配置阶段执行,或者在数据处理阶段进行。这样可以提高传感器的精度和准确性。 ### 回答3: 使用STM32F405控制MPU6050需要以下步骤: 1. 硬件连线:将MPU6050与STM32F405连接。将MPU6050的VCC引脚连接到STM32F405的3.3V引脚,将GND引脚连接到STM32F405的地引脚,将SDA(数据线)引脚连接到STM32F405的I2C SDA引脚,将SCL(时钟线)引脚连接到STM32F405的I2C SCL引脚。 2. 初始化I2C:在STM32F405上初始化I2C总线以与MPU6050进行通信。通过设置相关的寄存器,将I2C设置为适当的速度和模式。 3. 配置MPU6050:向MPU6050写入适当的配置字节,以使其开始工作。这包括设置采样率、量程范围和低通滤波器等。 4. 读取数据:通过向MPU6050发送适当的命令来读取加速度计和陀螺仪数据。这些数据可以作为原始数值进行读取,也可以根据设定的缩放因子进行换算。 5. 数据分析:根据需要,对从MPU6050读取的原始数据进行处理和分析。可以计算出物体的姿态、加速度和角加速度等。 6. 控制反馈:根据读取的数据结果,进行相应的控制反馈。根据应用的需求,可以实现姿态控制、运动控制等功能。 需要根据具体的项目需求和硬件连接来编写代码,并使用适当的库和API来实现功能。同时,还需要注意处理I2C通信错误和数据解析的问题,以确保数据的准确性和稳定性。
STM32F4是一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器系列。MPU6050是一款常用的六轴惯性测量单元(IMU),它集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪。DMP(数字运动处理器)是MPU6050的一种特性,它可以通过硬件协助来实现传感器融合和姿态估计等功能。 在STM32F4上使用MPU6050的DMP功能,需要进行以下步骤: 1. 连接硬件:将MPU6050的SDA、SCL引脚连接到STM32F4的I2C总线上,并确保电源和地线相连。 2. 配置I2C:使用STM32CubeMX或手动配置将I2C总线初始化为适当的速率和参数。确保正确配置MPU6050的I2C地址。 3. 初始化MPU6050:通过I2C发送适当的配置指令来初始化MPU6050。这些指令通常包括使能加速度计、陀螺仪和DMP功能等。 4. 读取传感器数据:通过I2C读取MPU6050的加速度计和陀螺仪数据。可以使用STM32的I2C库或其他合适的库函数来实现。 5. 配置DMP:根据MPU6050的文档,配置DMP以实现所需的功能,如姿态估计、传感器融合等。这通常涉及加载适当的固件、设置采样频率和滤波器等。 6. 处理数据:根据应用需求,使用读取到的传感器数据和DMP输出进行相应的数据处理和计算。 需要注意的是,MPU6050的DMP功能在使用上可能会比较复杂,需要仔细阅读其文档和相关资料,以确保正确配置和使用。此外,还可以参考STM32F4的官方文档和示例代码来帮助实现MPU6050与STM32F4的集成。
引用\[1\]: MPU6050是一种陀螺仪,用于测量角速度,单位为(deg/s)。它具有供电范围为3.3V-5V,采用I2C协议进行通信,支持最高400KHZ的I2C时钟频率。它可以测量加速度的三个维度,加速度的ADC分辨率为16位。\[1\] 引用\[2\]:要使用STM32HAL库读取MPU6050的x、y、z三轴加速度,首先需要在硬件电路设计中将SCL和SDA两条线串联一个4.7k的电阻,以满足I2C通信协议的要求。然后,可以通过除以相应的精度值来获得准确的加速度值。在STM32CUBEIDE软件中进行配置。\[2\] 引用\[3\]:MPU-6000(6050)是全球首个整合性的6轴运动处理组件,相较于多组件方案,它免除了组合陀螺仪与加速器时间轴之差的问题,并减少了封装空间。当连接到三轴磁强计时,MPU-60X0可以通过主I2C或SPI端口(仅在MPU-6000上可用)提供完整的9轴运动融合输出。\[3\] 对于使用STM32HAL库读取MPU6050的问题,你可以按照以下步骤进行配置: 1. 在STM32CubeMX中选择你的目标芯片型号,并打开I2C功能。 2. 在I2C配置中,设置正确的时钟频率和地址模式。 3. 在GPIO配置中,将SCL和SDA引脚与相应的GPIO引脚进行映射。 4. 在代码中使用HAL库函数来初始化I2C总线和MPU6050设备。 5. 使用HAL库函数读取MPU6050的寄存器值,包括x、y、z三轴加速度的测量值。 通过以上步骤,你就可以使用STM32HAL库来读取MPU6050的加速度数据了。 #### 引用[.reference_title] - *1* *2* [M6050的介绍及其应用 基于STM32-HAL库实现](https://blog.csdn.net/Jodan132/article/details/104357630)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] - *3* [【STM32】I2C练习,HAL库读取MPU6050角度陀螺仪](https://blog.csdn.net/qq_43581670/article/details/124021970)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v91^control_2,239^v3^insert_chatgpt"}} ] [.reference_item] [ .reference_list ]
以下是基于STM32F103的MPU6050姿态测量程序的示例代码: c #include "stm32f10x.h" #include "math.h" #include "uart.h" #include "mpu6050.h" #define PI 3.1415926535f float Acc_X, Acc_Y, Acc_Z; float Gyro_X, Gyro_Y, Gyro_Z; float Roll, Pitch, Yaw; void Delay(u32 count) { u32 i,j; for(i=0;i<count;i++) { for(j=0;j<1000;j++); } } void MPU6050_Init(void) { I2C_WriteByte(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 0x00); I2C_WriteByte(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_CONFIG, 0x06); I2C_WriteByte(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_SMPLRT_DIV, 0x00); I2C_WriteByte(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_GYRO_CONFIG, 0x18); I2C_WriteByte(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, 0x01); } void MPU6050_Read(void) { Acc_X = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H) / 16384.0f; Acc_Y = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_H) / 16384.0f; Acc_Z = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_H) / 16384.0f; Gyro_X = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H) / 16.4f; Gyro_Y = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_GYRO_YOUT_H) / 16.4f; Gyro_Z = (float)I2C_ReadWord(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_H) / 16.4f; } void Get_Attitude(void) { Roll = atan2(Acc_Y, Acc_Z) * 180.0f / PI; Pitch = atan2(-Acc_X, sqrt(Acc_Y * Acc_Y + Acc_Z * Acc_Z)) * 180.0f / PI; Yaw = Gyro_Z * 0.001f; } int main(void) { UART_Config(); I2C_Config(); MPU6050_Init(); while(1) { MPU6050_Read(); Get_Attitude(); printf("Roll: %.2f, Pitch: %.2f, Yaw: %.2f\r\n", Roll, Pitch, Yaw); Delay(100); } } 代码解析: 1. 在 MPU6050_Init() 函数中,写入 MPU6050 的初始化配置,包括关闭睡眠模式、配置陀螺仪和加速度计的满量程范围等。 2. 在 MPU6050_Read() 函数中,读取 MPU6050 的加速度计和陀螺仪数据,并将数据转换为浮点数类型。 3. 在 Get_Attitude() 函数中,根据加速度计数据计算出 Roll 和 Pitch 角度,根据陀螺仪数据计算出 Yaw 角速度。 4. 在 main() 函数中,循环读取 MPU6050 数据并计算姿态角,并通过串口输出。 需要注意的是,以上代码中的 UART_Config()、I2C_Config()、I2C_WriteByte()、I2C_ReadWord() 函数并未给出实现,需要根据实际情况自行实现或引用已有的库函数。

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