stm32mpu6050pid控制流程

时间: 2023-09-16 09:08:43 浏览: 93

stm32 mpu_6050程序

#include "i2c.h" #include "stm32f10x.h" #include <math.h> //Keil library // ¶¨ÒåMPU6050ÄÚ²¿µØÖ· //**************************************** #define SMPLRT_DIV 0x19 //ÍÓÂÝÒÇ²ÉÑùÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x07(125Hz) #define CONFIG 0x1A //µÍÍ¨ÂË²¨ÆµÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x06(5Hz) #define GYRO_CONFIG 0x1b //ÍÓÂÝÒÇ×Ô¼ì¼°²âÁ¿·¶Î§£¬µäÐÍÖµ£º0x18(²»×Ô¼ì£¬2000deg/s) #define ACCEL_CONFIG 0x1c //¼ÓËÙ¼Æ×Ô¼ì¡¢²âÁ¿·¶Î§¼°¸ßÍ¨ÂË²¨ÆµÂÊ£¬µäÐÍÖµ£º0x01(²»×Ô¼ì£¬2G£¬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÷(Ä¬ÈÏÊýÖµ0x68£¬Ö»¶Á) #define MPU6050_Addr 0xd0 //¶¨ÒåÆ÷¼þÔÚIIC×ÜÏßÖÐµÄ´ÓµØÖ·,¸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]; //ÏÔÊ¾¾Ý»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×´Ì¬ Single_Write(MPU6050_Addr,SMPLRT_DIV, 0x07); delay5ms();//²ÉÑùËÙÂÊÎª Single_Write(MPU6050_Addr,CONFIG, 0x06); delay5ms(); Single_Write(MPU6050_Addr,GYRO_CONFIG, 0x18); delay5ms(); //ÍÓÂÝÒÇ¼ì²â·¶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); //·¢ËÍÉè±¸µØÖ·+Ð´ÐÅºÅ//I2C_SendByte(((REG_Address & 0x0700) >>7) | SlaveAddress & 0xFFFE);//ÉèÖÃ¸ßÆðÊ¼µØÖ·+Æ÷¼þµØÖ· // if(!I2C_WaitAck()){I2C_Stop(); return 0;} I2C_WaitAck(); I2C_SendByte(REG_Address); //ÉèÖÃµÍÆðÊ¼µØÖ· 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);//ÉèÖÃ¸ßÆðÊ¼µØÖ·+Æ÷¼þµØÖ· I2C_WaitAck(); I2C_SendByte((u8) REG_Address); //ÉèÖÃµÍÆðÊ¼µØÖ· 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»¹ÄÜÐ´Èë 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; //SDAÏßÎªµÍµçÆ½Ôò×ÜÏßÃ¦,ÍË³ö SDA_L; I2C_delay(); if(SDA_read) return 0; //SDAÏßÎª¸ßµçÆ½Ôò×ÜÏß³ö´í,ÍË³ö 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»ØÎª:=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¸ßÎ»µ½µÍÎ»// { 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¸ßÎ»µ½µÍÎ»// { 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 }

STM32 MPU与6050传感器的PID控制流程如下： 1. 初始化MPU6050传感器，包括设置传感器的采样率、量程和滤波器等参数。 2. 配置STM32的定时器，用于控制PID控制器的采样时间。 3. 初始化PID控制器，包括设置PID参数、目标值和当前值等参数。 4. 在定时器中断中，读取MPU6050传感器的数据，并将其转换为角度值。 5. 使用PID控制器计算出当前的控制量，并将其输出到PWM信号控制电机。 6. 等待下一次定时器中断。需要注意的是，PID控制器的参数需要根据具体的应用场景进行调整，以获得更好的控制效果。此外，还需要针对不同的角度值范围进行归一化处理，以确保控制器的稳定性和精度。

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