MPU6050中的中断处理与应用

# 1. MPU6050传感器简介

## 1.1 传感器概述
MPU6050是一款集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计的传感器模块，可以用于测量物体的旋转角度和加速度。它采用数字信号输出，通信接口简单，广泛应用于姿态测量、运动追踪等领域。

## 1.2 MPU6050功能特点
- 高精度：具有内置的16位模数转换器，可以实现高精度的数据测量。
- 低功耗：工作电压范围广，功耗低，适合嵌入式系统中长期稳定运行。
- 小封装：尺寸小巧，结构紧凑，方便嵌入各种设备中。

## 1.3 工作原理解析
MPU6050内部集成了数字信号处理器，可以实时采集传感器的数据并进行处理，通过I2C或SPI接口与主控进行通信。通过读取寄存器中的数据，可以获取物体的旋转角度和加速度信息，从而实现姿态测量和运动追踪。

| 参数 | MPU6050 |
|------------|---------------------|
| 电源电压 | 3V - 5V |
| 通信接口 | I2C、SPI |
| 陀螺仪范围 | ±250、±500、±1000、±2000°/s |
| 加速度范围 | ±2、±4、±8、±16g |

通过以上介绍，可以看出MPU6050传感器具有高精度、低功耗、小封装等特点，适合用于各种姿态测量和运动追踪的应用场景。

# 2. 中断处理概述

### 2.1 中断基础知识
中断是一种计算机系统与外部设备交互的重要机制，它能够在外部事件发生时，立即打断当前执行的程序，转而执行特定的中断服务程序。常见的中断类型有硬件中断和软件中断两种。

### 2.2 中断在嵌入式系统中的应用
在嵌入式系统中，中断用于处理外部设备的输入/输出操作、实时响应系统事件、实现多任务调度等。通过中断，嵌入式系统可以高效地处理外部事件，提高系统的实时性和可靠性。

### 2.3 中断与轮询方式的比较
中断与轮询方式是两种不同的事件处理机制。中断方式下，系统可以实时响应外部事件，避免了持续轮询造成的资源浪费；而轮询方式需要系统不断地查询状态，可能会导致性能下降。因此，在嵌入式系统中，中断方式更常用于实时性要求较高的场景。

### 示例代码：

# 示例：中断处理函数
def interrupt_handler():
    # 中断处理逻辑
    print("Interrupt handled")

# 注册中断
register_interrupt(2, interrupt_handler)

**代码总结：** 上述代码演示了一个简单的中断处理函数注册的过程，当编号为2的中断事件发生时，会调用对应的中断处理函数。

### 流程图：

graph TD
    A[外部事件发生] --> B{检测中断信号}
    B -->|中断信号触发| C[执行中断处理程序]
    B -->|无中断信号| D[继续正常执行]

在嵌入式系统中，中断机制的灵活应用可以有效提升系统的实时性与响应速度，是嵌入式系统设计中的重要技术之一。

# 3. MPU6050中的中断功能

### 3.1 中断引脚介绍
在MPU6050中，中断可以通过INT引脚输出，用于通知主控器检测到特定事件。以下是中断引脚相关信息：

| 引脚名称 | 功能 |
|---------|------------|
| INT | 中断输出 |
| VDD | 电源输入 |
| VCC | 电源输出 |
| GND | 地线 |

### 3.2 中断触发条件
MPU6050中的中断可以在以下条件下被触发：
- 加速度传感器的运动阈值超过预设值；
- 陀螺仪的旋转速度超过预设值；
- FIFO缓冲区溢出等。

# MPU6050中断触发条件设置示例代码
import smbus2
import time

def set_interrupt_threshold():
    bus = smbus2.SMBus(1)
    dev_address = 0x68 # MPU6050地址

    # 设置加速度传感器和陀螺仪相应的阈值
    bus.write_byte_data(dev_address, 0x1D, 0x07) # 设置加速度传感器阈值
    bus.write_byte_data(dev_address, 0x1B, 0x0A) # 设置陀螺仪阈值

# 主程序
if __name__ == "__main__":
    set_interrupt_threshold()
    print("中断触发条件设