做一个简单的无人机_软件篇3_MPU6050_1

四轴

因为stm32的硬件I2C有问题（好像F4以后的没问题了）
我用的gd32，所以可以用硬件，但我不用这是个用硬件i2c的文章
硬件i2c工作时不能被中断打断，
然后工作在低频率下还好，频率高了就要寄了（这是有问题的硬件i2c，正常的话应该模拟的工作更慢）
这里的工作就是把普通io模拟i2c时序，与mpu6050通讯

模拟I2C

因为是上拉的，空闲都是高电平

时序

顺序：
起始信号，数据，应答信号，停止信号

起始信号：SCL高电平时，SDA有下降沿（高电平变低电平）

发送数据:SCL高电平时，【稳定】的SDA高就是1，低就是0；以8bit的数据发送。先发送高电平。【发送数据这里，SDA一定要再SCL低电平时变化】

应答信号（ACK）：高电平是表示没收到数据(nack)，低电平是收到了数据(ack)；在发送数据的后面。

停止信号：SCL高电平时，SDA有上升沿

初始化

这里我们创建个i2c.c和i2c.h专门放这些函数吧，看着好看。

延时

为什么要延时呢，在这说一下看这个表，i2c时序

这是有最低的高低电平时间的，为了超过最低延时时间，就设置了2us延时。

写在i2c.c文件里
首先定义一个iic_delay函数，目的就是控制IIC的读写速度，通过示波器检测读写速度在250KHz内，所以一秒钟传送500Kb数据，换算一下即一个bit位需要2us，在这个延时时间内可以让器件进行获得一个稳定性的数据采集。
不想写delay_us的函数，用__nop代替吧，，写144个__nop();

void IIC_DELAY(){
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();__nop();
	__nop();__nop();__nop();__nop();
}

gpio

SCL可以推挽也可以开漏
SDA一定要配置开漏输出，因为SDA又要输出数据，又要接收数据
开漏输出可以输入输出共用，避免了io模式频繁切换
先初始化引脚开漏输出，高速（gpio电平设置高）

一些宏

写在i2c.h文件里
上面初始化gpio我改了user label，所以引脚名字是SCL_Pin和SDA_Pin，
这里写一下设置引脚高低和读取引脚电平的宏，后面用着方便。

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "gpio.h"

#define IIC_SCL(x) do{ x ? \
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,SCL_Pin,GPIO_PIN_SET): \
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,SCL_Pin,GPIO_PIN_RESET);\
}while(0)

#define IIC_SDA(x) do{ x ? \
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,SDA_Pin,GPIO_PIN_SET): \
	HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,SDA_Pin,GPIO_PIN_RESET);\
}while(0)
	
#define IIC_READ_SDA	HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, SDA_Pin)

起始信号

写在i2c.c文件里
SCL高电平时，SDA有下降沿
先让SDA为高电平，保证SCL高的时候只产生下降沿。

void IIC_START()
{	
	IIC_SDA(1);
	IIC_SCL(1);
	IIC_DELAY();
	
	IIC_SDA(0);		/* START信号: 当SCL为高时, SDA从高变成低, 表示起始信号 */
	IIC_DELAY();
	
	IIC_SCL(0);		/* 钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
	IIC_DELAY();
}

停止信号

SCL高电平时，SDA有上升沿
先让SDA为低电平，保证SCL高的时候只产生上升沿。

void IIC_STOP(){
	IIC_SDA(0);     
	IIC_DELAY();
	
	IIC_SCL(1);	/* STOP信号: 当SCL为高时, SDA从低变成高, 表示停止信号 */
	IIC_DELAY();
	IIC_SDA(1);     /* 发送I2C总线结束信号 */
	IIC_DELAY();
}

检测ACK信号

发送完数据后，SCL高时，SDA高就表示没收到，SDA低就是收到了
因为要返回值，所以不用void了
说一下循环里面：
数据发送完，SDA是释放掉的，是高电平，直接会进入循环。然后等待一段时间
如果收到了ack信号，那么IIC_READ_SDA会变成0，跳出while循环，rack=0,返回0表示接收成功。
如果收到nack信号，也就是SDA一直是1，那么一段时间后进入if语句，停止IIC，让rack变成1，break退出while循环，返回1表示接收失败
检测完成后记得让SCL变成0（钳住SCL），以便于下一个SDA的变化。

uint8_t IIC_WAIT_ACK(){
	uint8_t waittime=0 ,rack=0;
	
	//在发送数据那里释放过SDA线，所以不重复写浪费时间了
	//在SCL高电平时读取SDA发送来的信号，高电平是nack，低电平是ack
	IIC_SCL(1);
	IIC_DELAY();
	
	while(IIC_READ_SDA){
		waittime++;
		if(waittime>250)
		{
			IIC_STOP();
			rack=1;
			break;
		}
	}
	IIC_SCL(0);
	IIC_DELAY();
	return rack;
}

发送ack信号

MCU也会接收数据的，那么也要给从设备发送ack信号
接收数据结束后，SDA被释放，当SCL高时，SDA高就是接收失败（nack），SDA低就是接收成功（ack）
这里写发送接收成功的ack
SCL高电平时有一个稳定的SDA低电平
记得发送完后让SCL变0以便于之后SDA的变化，并且释放掉SDA线，让从机使用。

void IIC_ACK(){
	IIC_SDA(0);
	IIC_DELAY();
	IIC_SCL(1);
	IIC_DELAY();
	//钳住SCL并释放SDA线
	IIC_SCL(0);
	IIC_DELAY();
	IIC_SDA(1);
	IIC_DELAY();
}

发送nack信号

SCL高电平时有一个稳定的SDA高电平

void IIC_NACK(){
	IIC_SDA(1);
	IIC_DELAY();
	IIC_SCL(1);
	IIC_DELAY();
	//钳住SCL并释放SDA线，不过本来SDA就是高，就不写了浪费时间了
	IIC_SCL(0);
	IIC_DELAY();
}

发送1byte数据

iic一次发送8位数据，用一个循环
iic从高位开始发送，所以读取高位，设置SDA
SCL低的时候更改SDA，SCL高的时候SDA要稳定
发送完成，为了获取从机的应答信号，要释放SDA线，让从机可以选择下拉SDA，给出应答

void IIC_SEND_BYTE(uint8_t data)
{
	uint8_t t;
	for(t=0;t<8;t++)
	{
		IIC_SDA((data & 0x80)>>7);	//高位先发送,读取data高位
		IIC_DELAY();
		IIC_SCL(1);
		IIC_DELAY();
		IIC_SCL(0);
		data<<=1;	//左移1位,用于下一次发送；uint8，最高位左移没了，次高位变最高位
	}
	IIC_SDA(1);	//发送完成, 主机释放SDA线
}

读取1BYTE数据

IIC又要发送数据，又要接收数据，那读取也必不可少
定义一个变量用来存放数据，最后返回这个变量
说一下第一次循环里的左移操作，因为本来就是0，所以左移没有意义，不要纠结这个。之后的循环里，左移会让低位变成高位，从而把8位数据都存进去

uint8_t IIC_READ_BYTE(uint8_t ack)
{
	uint8_t receive=0;
	for(uint8_t t=0;t<8;t++){
		//先来的数据是高位的，那么接收一次就向左移位一次。最低为就变0
		receive<<=1;
		
		IIC_SCL(1);
		IIC_DELAY();
		
		if(IIC_READ_SDA)receive++;	//如果接收到是1，receive最低位就变1.
		
		IIC_SCL(0);
		IIC_DELAY();
	}
	if(ack){
		IIC_ACK();
	}
	else{
		IIC_NACK();
	}
	return receive;
}

MPU6050

看之前最好准备一下MPU6050的数据手册与寄存器手册;主要得看寄存器手册。

基本的函数

这一部分函数依然写在i2c.c里面
上面我们做好了IIC的基本操作的函数，可以发送接收数据；但还不够，我们要直接的给从设备发送信息。
但是我们一个IIC上面挂了很多设备，怎么才能确定这个数据是给谁的呢

起始信号-----从机地址+读/写-----从机的应答信号-----从机的寄存器地址-----【数据–应答信号】-----【数据–应答信号】–停止信号
写入：

读取：

那么从机地址是多少呢

MPU-60X0 的Slave 地址为b110100X，7 位字长，最低有效位X 由AD0 管脚上的逻辑电平决定。这样就可以允许两个MPU-60X0 连接到同一条I2C 总线，此时，一个设备的
地址为b1101000（AD0 为逻辑低电平），另一个为b1101001（AD0 为逻辑高）。

咱们这个AD0是下拉的，0x68

0x68,写成2进制，0110 1000，而我们要发送的应该是高7位地址，最低位1/0（读/写）。
那么到时候数据记得把0x68左移一位，再加上最低位的读或者写。

读取写入IIC设备的数据

看着表写
主机发送【开始信号】，发送【从机地址+写】，等待【从机ACK信号】，发送【寄存器地址】，等待【从机ACK信号】，发送【开始信号】，发送【从机地址+读】，等待【从机ACK信号】，接收【从机数据】，主机发送【ACK信号】，接收【从机数据】……主机发送【NACK】，主机发送【停止信号】。
当然，连续读或写，不是连续往这一个寄存器重复操作，里面有递增寄存器，会自动往后面的寄存器操作的。
读取的最后一个应答信号一定是NACK，不然结束不了，等着后面操作报错吧

读取IIC设备1Byte数据

先写一个只读取1Byte数据的代码，连续读取下面再写。
三个参数，从机地址，寄存器地址，用来存数据的变量

uint8_t IIC_ReadByteFromSlave(uint8_t I2C_Addr,uint8_t reg,uint8_t *buf)
{

	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1|0);	//写
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("从机地址发送出错 \r\n");
		return 1;
	}
	IIC_SEND_BYTE(reg);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("寄存器reg地址发送出错 \r\n");
		return 2;
	}
	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1|1);	//读
	IIC_WAIT_ACK();
	*buf = IIC_READ_BYTE(0);
	IIC_STOP();
	return 0;
}

看这个代码： IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1|1);，也许有人会犯傻比，想着I2C_ADDR与1相或，那不I2C_ADDR的8位全变成1了吗。那你就得想想0110 1000和0000 0001相与，结果是啥了。

读取whoami寄存器

用这个函数，就可以尝试读取一下寄存器了，这个寄存器可以让你知道你是不是被坑了，比如买9250，买到6500

只要你是6050，你读whoami寄存器，就一定读到0x68
寄存器地址这个表里写了，0x75

		test=IIC_ReadByteFromSlave(0x68,0x75,&IIC_BUFFER);
		printf("MPU6050 0x%x\r\n",IIC_BUFFER);
		HAL_Delay(1000);

在main函数的while循环复制下这个，就OK了
记得去cubeMX初始化一下usart1，把print函数重写一下，不知道可以看这，最下面的重写printf，代码找个地方复制一下就行，不在主函数也没问题，重写了到处都能用。

连续读取IIC数据

不细说了，对着上面的时许表来自己看吧
四个参数：从设备地址，寄存器地址，连续读取长度，存放数据的数组

uint8_t IIC_ReadMultibyteFromSlave(uint8_t I2C_Addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *data)
{

	uint8_t count = 0;
	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1|0);	//写
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("从机地址发送出错 \r\n");
		return 1;
	}
	IIC_SEND_BYTE(reg);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("寄存器reg地址发送出错 \r\n");
		return 2;
	}
	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1|1);	//读
	IIC_WAIT_ACK();
	for(count=0;count<(len-1);count++)	//除了最后一次接收数据，都是发送ACK应答
	{
		*data = IIC_READ_BYTE(1);
		data ++;

	}
	*data = IIC_READ_BYTE(0);	//最后一次接收数据，发送NACK应答
	IIC_STOP();
	return 0;
}

写1BYTE数据

uint8_t IIC_WriteByteFromSlave(uint8_t I2C_Addr,uint8_t reg,uint8_t data)
{
	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1 | 0);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("从机地址发送出错 \r\n");
		return 1;
	}
	IIC_SEND_BYTE(reg);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("寄存器reg地址发送出错 \r\n");
		return 2;
	}
	IIC_SEND_BYTE(data);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("发送数据出错 \r\n");
		return 3;
	}
	IIC_STOP();
	return 0;
}

连续写数据

仔细看的人就会发现了，连续读与连续写两个函数里面的for循环，我用了两种方法获取数据，
当然，这没什么意义，但你们可以看着这两种方法想想自己还记不记得。

uint8_t IIC_WriteMultibyteFromSlave(uint8_t I2C_Addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t* data)
{
	uint8_t count=0;
	IIC_START();
	IIC_SEND_BYTE(I2C_Addr<<1 | 0);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("从机地址发送出错 \r\n");
		return 1;
	}
	IIC_SEND_BYTE(reg);
	if(IIC_WAIT_ACK()){
		//printf("寄存器reg地址发送出错 \r\n");
		return 2;
	}
	for(count=0;count<len;count++)
	{
		IIC_SEND_BYTE(data[count]);
		if(IIC_WAIT_ACK()){
			//printf("发送数据出错 \r\n");
			return (count+3);
		}
	}
	IIC_STOP();
	return 0;
}

与6050通讯的流程

这一部分函数在mpu6050.c里面写
MPU6050一上电(刚复位过)是睡眠状态的，读不到whoami寄存器以外的信息很正常

初始化MPU6050

1，检查MCU（主机）与MPU6050（姿态传感器）是否通信成功
2，设置MPU6050为复位状态，并且100ms延时，确保复位完成
3，唤醒MPU6050，选择PLL为时钟源
4，配置6轴数据全部输出（3轴加速度与3轴陀螺仪）
5，禁止所有中断（避免传感器读取到一个数据就中断，而耽误系统进程）
6，设置MPU6050的内部采样频率以及低通滤波器（小的飞行器一一般设施在20~30Hz即可）
7，设置陀螺仪与加速度计的满量程范围

1.检查是否通讯成功

这一步在上面做过了，去看读取whoami寄存器这一块
whoami寄存器什么时候都能通讯，也就可以拿来测试通讯是否成功

void MPU6050_TestConnection(){
	uint8_t buf;
	if(IIC_ReadByteFromSlave(0x68,0x75,&buf)){
		printf("MPU6050连接成功：0x%x",buf);
	}
}

2.设置复位状态

看表格，这个电源寄存器1比较重要
最高位就是复位

设置DEVICE_RESET为1，就会复位，然后这一位会自动清零
都复位了，就不读取其他寄存器是什么，再或上1了，直接让最高位是1，其他位随便搞【0x80】；当然，复位需要时间，具体要多久我不清楚，但大家都设置延时上100ms再操作。
那么复位以后各种寄存器都变成什么呢，我们在寄存器手册里面的第三章能看到

很多博客里面写复位后107寄存器复位值是0010 0000，那是他们写错了，好像是9250的是这样的，被他们复制到了6050的教程里面

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6B,0x80);
HAL_Delay(100);

3.唤醒并配置时钟

还是上面哪个107寄存器，电源寄存器1
这个寄存器配置的还蛮多的，一块说了吧：
1.bit7最高位复位：不说了
2.bit6次高位休眠：休眠的时候功耗低，但我们像要让MPU6050工作，就不能让他睡眠，后面要设置成0
3.bit5CYCLE，循环模式：这一位如果置1，并且SLEEP置0（没休眠），那么设备会再睡眠模式与唤醒模式中循环。我们要让他一直工作，所以这一位置0
4.bit3使能温度传感器：置0的时候就使能温度传感器了，如果温度高了，要通过温度传感器来抑制温漂。（我不用）
5.bit2~0时钟：看上面的表，我们用X轴PLL时钟，也就是1配置001；选0的话内置8M RC时钟精度不高，不如锁相环时钟，外部时钟的话我也不清楚哪来的外部时钟，所以选内部的X锁相环。

总结下来就是配置0x01（0000 0001）

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6B,0x01);

4.配置六轴数据输出

这里要用的是108寄存器；电源管理寄存器2

如果之前配置循环模式，那么用到bit7，bit6
但我们没用循环，就直接唤醒的，我们要高频率的使用他，所以让六轴全部使能，LP_WAKE_CTRL没用，随便设置；我设置0x00(00000000)

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6C,0x00);

5.禁止中断

不知道说啥，我用不到中断，所以我禁止了中断0x00（0000 0000）
这里用的56寄存器；中断使能寄存器

MOT_EN：用到运动检测中断，打开他
FIFO_OFLOW_EN:这里的FIFO一般用在DMP解算，如果用到可以打开它
I2C_MST_INT_EN:使能I2C主机所有中断源产生中断，，，，抱歉没看明白，不知道咋说
DATA_RDY_EN:数据就绪中断，所有寄存器，只要有写操作完成，就产生中断（在IMU_INT引脚产生）

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x38,0x00);

6.设置内部采样频率和低通滤波器

内部采样频率

加速度计获取加速度，陀螺仪获取角速度，都需要一个采样频率，就在这里设置
那么采样频率要设置多少才合适呢，这要根据姿态解算来设置
比如我们姿态解算用500Hz,那么我们采样频率起码不能低于这个500Hz，我记得哪一门课有讲过采样频率多少比较好，好像是数字信号处理这门课是吧，记得的人在下面说说。那么我们设置1KHz的采样频率
　采样定理，又称香农采样定理，奈奎斯特采样定理，只要采样频率大于或等于有效信号最高频率的两倍，采样值就可以包含原始信号的所有信息，被采样的信号就可以不失真地还原成原始信号。
用到25寄存器，采样频率分频器

当输出频率为1K的时候，SMPLRT_DIV配置0，那么
那么我们知道了分配系数要怎么选

数字低通滤波器

这时候聪明的小伙伴就要问了，哎我屮你说这么多，他陀螺仪输出频率是多少呢
我们上面图里，有提到过DLPF（数字低通滤波器），当低通滤波器disabled，输出频率是8K，当低通滤波器enabled，输出频率是1K，下面这个表就更清楚了

滤波就很重要，想想我们板子如果震动，对数据影响有多大。【滤波的Bandwidth设置多大就与板子的震动有关了】
但是我们要配置让多大的频率导通呢-----（为了消除干扰，把一些杂乱的信号去掉）
从原子哥那里看到的：设置
希望知道为什么设置1/2采样率的说一下，我不懂
重点来了，我不知道该配置多少，我去抄了一个别人的无人机的代码，他用的采样频率1K（也就是25寄存器写0x00），DLPF设置20Hz。我也这样吧
前面哪个FSYNC帧同步的，咱们也不用，配置0就行。
那么25寄存器配置0x00(0000 0000),DLPF配置4（20Hz带宽）26寄存器配置0x04（0000 0100）

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x19,0x00);	//分频0（采样频率1K）
IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1A,0x04);	//数字低通滤波器带宽20Hz

7.陀螺仪与加速度计满量程范围配置

陀螺仪

陀螺仪的ADC是16位的，±32768，也就是能有65536个数值；他的量程范围有±250，500，1000，2000（°/S），一般设置±2000的范围，他的灵敏度是
测量范围大，灵敏度就低。

如果用9250，这里低两位还要设置一个参数，用来配合使用数字低通滤波器
从这个bit3,bit4设置，另外三位是设置是否自检的，我就不自检了
那就是FS_SEL设置3（11）

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1B,0x18);	//设置陀螺仪量程±2000，不自检

加速度计

加速度计ADC也是16位的，量程范围有±2，4，8，16g
想想这小飞机能飞多块，咱们设置±4g吧，从下面看是设置AFS_SEL 为1（01）

还是三位是设置自检，两位设置量程

IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1C,0x08);	//设置加速度计量程±4g，不自检

一些可能会以后用，但这个项目不会用的常见寄存器

FIFO使能寄存器(0x23)：用DMP的时候少不了用这个
INT引脚/旁路有效使能寄存器（0x37）：这里能设置让主设备直接访问MPU6050的从设备（可以和MPU6050同时和主设备通讯）（不过这样为什么不挂在一根I2C上呢）

总体看下来

void MPU6050_Init()
{
	MPU6050_TestConnection();	//检测连接是否成功
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6B,0x80);	//复位
	HAL_Delay(100);
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6B,0x01);	//唤醒并启用时钟
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x6C,0x00);	//配置六轴输出
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x38,0x00);	//关闭中断
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x19,0x00);	//分频0（采样频率1K）
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1A,0x04);	//数字低通滤波器带宽20Hz
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1B,0x18);	//设置陀螺仪量程±2000，不自检
	IIC_WriteByteFromSlave(0x68,0x1C,0x08);	//设置加速度计量程±4g，不自检
}

获取原始数据

6050初始化完了，就可以拿数据了，为什么是原始数据，因为后面我们还要处理一下才能用

加速度计原始数据

看表格就能知道，连续的六个寄存器，放着XYZ轴的加速度数据
我们要做的是创建一个函数，在里面读取这六个寄存器，然后X的高低两个寄存器的数据放到一块，Y的放一块，Z的放一块
对了，这个ADC要表示有符号的数，咱们的用来保存数据的参数就不要用uint了，用int
6个寄存器，用长度为6的数组存放，然后高位寄存器左移8位，或上低位寄存器，传给参数。

void MPU6050_AccRead(int16_t *accData)
{
	uint8_t buf[6];
	IIC_ReadMultibyteFromSlave(0x68,0x3B,6,buf);
	accData[0] = (int16_t)((buf[0]<<8)|buf[1]);	//X
	accData[1] = (int16_t)((buf[2]<<8)|buf[3]);	//Y
	accData[2] = (int16_t)((buf[4]<<8)|buf[5]);	//Z
}

陀螺仪原始数据

陀螺仪就和上面一样的操作

void MPU6050_GyroRead(int16_t *gyroData)
{
	uint8_t buf[6];
	IIC_ReadMultibyteFromSlave(0x68,0x3B,6,buf);
	gyroData[0] = (int16_t)((buf[0]<<8)|buf[1]);	//X
	gyroData[1] = (int16_t)((buf[2]<<8)|buf[3]);	//Y
	gyroData[2] = (int16_t)((buf[4]<<8)|buf[5]);	//Z
}

温度数据

也是差不多的，只是这个只有两个寄存器
温度就不算什么原始数据了，拿到这个温度就是最终数据
像什么36.8℃之类的，咱们用的是浮点对吧，所有传参数用浮点类型
看上面图片，单位是摄氏度，计算公式为：

void MPU6050_tempRead(float *tempData)
{
	uint8_t buf[2];
	short data;
	IIC_ReadMultibyteFromSlave(0x68,0x41,2,buf);
	data = (int16_t)((buf[0]<<8)|buf[1]);	
	*tempData = (data/340)+36.53;
}

为什么用short类型数据，因为short是16位能存下数据，而且有符号

中途测试

做这么多有没有人还没去测试的，下面是我的main函数，你可以对着写一下，看看输出出来是多少

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */

  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */
	int16_t gyroData[3],accData[3];
	float tempData;
  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
	RGB_Color(33,125,155);
	RGB_Color(255,0,0);
	RGB_Color(0,255,0);
	RGB_Color(0,0,255);
	IIC_STOP();
	MPU6050_Init();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */
		
		MPU6050_tempRead(&tempData);
		MPU6050_GyroRead(gyroData);
		MPU6050_AccRead(accData);
		printf("温度:%f \r\n",tempData);
		printf("角速度:X:%d,Y:%d,Z:%d \r\n",gyroData[0],gyroData[1],gyroData[2]);
		printf("加速度:X:%d,Y:%d,Z:%d \r\n",accData[0],accData[1],accData[2]);
		HAL_Delay(1000);
    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

姿态解算

我们现在手里的数据，很难用到，我们要把他变成欧拉角，来方便我们使用
欧拉角也就是航向角（yaw），横滚角（roll），俯向角（pitch）
MPU6050里面内置了DMP数字运动处理器。可以将原始数据直接转化为四元数输出，然后我们再通过四元数转换成欧拉角；用DMP可以大大简化代码设计，并且MCU的工作减少了，可以省出资源拿去做其他工作
这一篇太长了，我们下一篇再讲吧，来下一篇看姿态解算

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四轴

做一个简单的无人机_软件篇3_MPU6050_1

http://guapi.eu.org:8090/archives/做一个简单的无人机软件篇3mpu6050

作者

guapi

发布于

2023-02-23

更新于

2023-04-05

许可协议

CC BY 4.0