STM32入门——软件I2C读写MPU6050（15）
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"
uint8_t ID; // 定义用于存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ; // 定义用于存放各个数据的变量
int main(void)
{
/*模块初始化*/
OLED_Init(); // OLED初始化
MPU6050_Init(); // MPU6050初始化
/*显示ID号*/
OLED_ShowString(1, 1, "ID:"); // 显示静态字符串
ID = MPU6050_GetID(); // 获取MPU6050的ID号
OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2); // OLED显示ID号
while (1)
{
MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ); // 获取MPU6050的数据
OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5); // OLED显示数据
OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);
OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);
OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);
OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);
}
}
#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
/* 引脚配置层 */
/**
* 函 数：I2C写SCL引脚电平
* 参 数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SCL的电平，范围0~1
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SCL为低电平，当BitValue为1时，需要置SCL为高电平
*/
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue); // 根据BitValue,设置SCL引脚的电平
Delay_us(10);
}
/**
* 函 数：I2C写SDA引脚电平
* 参 数：BitValue 协议层传入的当前需要写入SDA的电平，范围0~1
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当BitValue为0时，需要置SDA为低电平，当BitValue为1时，需要置SDA为高电平
*/
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue); // 根据BitValue，设置SDA引脚的电平，BitValue要实现非0即1的特性
Delay_us(10);
}
/**
* 函 数：I2C读SDA引脚电平
* 参 数：无
* 返 回 值：协议层需要得到的当前SDA的电平，范围0~1
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，当前SDA为低电平时，返回0，当前SDA为高电平时，返回1
*/
uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{
uint8_t BitValue;
BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11); // 读取SDA电平
Delay_us(10); // 延时10us，防止时序频率超过要求
return BitValue; // 返回SDA电平
}
/**
* 函 数：I2C初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
* 注意事项：此函数需要用户实现内容，实现SCL和SDA引脚的初始化
*/
void MyI2C_Init(void)
{
/*开启时钟*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 开启GPIOB的时钟
/*GPIO初始化*/
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 将PB10和PB11引脚初始化为开漏输出
/*设置默认电平*/
GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11); // 设置PB10和PB11引脚初始化后默认为高电平（释放总线状态）
}
/*协议层*/
/**
* 函 数：I2C起始
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_Start(void)
{
MyI2C_W_SDA(1); // 释放SDA，确保SDA为高电平
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL，确保SCL为高电平
MyI2C_W_SDA(0); // 在SCL高电平期间，拉低SDA,产生起始信号
MyI2C_W_SCL(0); // 起始后把SCL也拉低，即为了占用总线，也为了方便总线时序的拼接
}
/**
* 函 数：I2C终止
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_Stop(void)
{
MyI2C_W_SDA(0); // 拉低SDA，确保SDA为低电平
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL，使SCL呈现高电平
MyI2C_W_SDA(1); // 在SCL高电平期间，释放SDA，产生终止信号
}
/**
* 函 数：I2C发送一个字节
* 参 数：Byte 要发送的一个字节数据，范围：0x00~0xFF
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
uint8_t i;
for (i = 0; i < 8; i++) // 循环8次，主机依次发送数据的每一位
{
/*两个!可以对数据进行两次逻辑取反，作用是把非0值统一转换为1，即：!!(0) = 0,!!(非0) = 1*/
MyI2C_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i))); // 使用掩码的方式取出Byte的指定一位数据并写入到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA
MyI2C_W_SCL(0); // 拉低SCL，主机开始发送下一位数据
}
}
/**
* 函 数：I2C接收一个字节
* 参 数：无
* 返 回 值：接收到的一个字节数据，范围：0x00~0xFF
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(Void)
{
uint8_t i, Byte = 0x00; // 定义接收的数据，并赋初值0x00,此处必须赋初值0x00,后面会用到
MyI2C_W_SDA(1); // 接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
for (i = 0; i < 8; i++)
{
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL,主机在SCL高电平期间读取SDA
if (MyI2C_R_SDA())
{
Byte |= (0x80 >> i);
} // 读取SDA数据，并存储到Byte变量
// 当SDA为1时，置变量置顶位为1，当SDA为0时，不做处理，指定位为默认的初值0
MyI2C_W_SCL(0); // 拉低SCL，从机在SCL低电平期间写入SDA
}
return Byte; // 返回接收到的一个字节数据
}
/**
* 函 数：I2C发送应答位
* 参 数：Byte 要发送的应答位，范围：0~1,0表示应答，1表示非应答
* 返 回 值：无
*/
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{
MyI2C_W_SDA(AckBit); // 主机把应答位数据放到SDA线
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL,从机在SCL高电平期间，读取应答位
MyI2C_W_SCL(0); // 拉低SCL,开始下一个时序模块
}
/**
* 函 数：I2C接收应答位
* 参 数：无
* 返 回 值：接收到的应答位，范围：0~1,0表示应答，1表示非应答
*/
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
uint8_t AckBit; // 定义应答位变量
MyI2C_W_SDA(1); // 接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
MyI2C_W_SCL(1); // 释放SCL,主机在SCL高电平期间读取SDA
AckBit = MyI2C_R_SDA(); // 将应答位存储到变量里
MyI2C_W_SCL(0); // 拉低SCL,开始下一个是时序模块
return AckBit; // 返回定义应答位变量
}
#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_H
// #include <stdint.h> // 第一种方法：避免 uint8_t 未定义报错
//"forcedInclude": ["C:\\Keil_v5\\ARM\\ARMCC\\include\\stdint.h"] // 第二种方法：避免 uint8_t 未定义报错
void MyI2C_Init(void);
void MyI2C_Start(void);
void MyI2C_Stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void);
#endif
#include "stm32f10x.h"
#include "MyI2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"
#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 // MPU6050的I2C从机地址
/**
* 函 数：MPU6050写寄存器
* 参 数：RegAddress 寄存器地址，范围：参考MPU6050手册的寄存器描述
* 参 数：Data 要写入寄存器的数据，范围：0x00~0xFF
* 返 回 值：无
*/
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
MyI2C_Start(); // I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); // 发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); // 发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
MyI2C_SendByte(Data); // 发送要写入寄存器的数据
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
MyI2C_Stop(); // I2C终止
}
/**
* 函 数：MPU6050读寄存器
* 参 数：RegAddress 寄存器地址，范围：参考MPU6050手册的寄存器描述
* 返 回 值：读取寄存器的数据，范围：0x00~0xFF
*/
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
uint8_t Data;
MyI2C_Start(); // I2C起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS); // 发送从机地址，读写位为0，表示即将写入
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
MyI2C_SendByte(RegAddress); // 发送寄存器地址
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
MyI2C_Start(); // I2C重复起始
MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01); // 发送从机地址，读写位为1，表示即将读取
MyI2C_ReceiveAck(); // 接收应答
Data = MyI2C_ReceiveByte(); // 接收指定寄存器的数据
MyI2C_SendAck(1); // 发送应答，给从机非应答，终止从机的数据输出
MyI2C_Stop(); // I2C终止
return Data;
}
/**
* 函 数：MPU6050初始化
* 参 数：无
* 返 回 值：无
*/
void MPU6050_Init(void)
{
MyI2C_Init(); // 先初始化低层的I2C
/*MPU6050寄存器初始化，需要对照MPU6050手册寄存器描述配置，此处仅配置了部分重要的寄存器*/
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01); // 电源管理寄存器1，取消睡眠模式，选择时钟源为X轴陀螺仪
MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00); // 电源管理寄存器2，保持默认值0，所有轴均不待机
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09); // 采样率分频寄存器，配置采样率
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); // 陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/s
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18); // 加速度计配置寄存器，选择满量程为±16g
}
/**
* 函 数：MPU6050获取ID号
* 参 数：无
* 返 回 值：MPU6050的ID号
*/
uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I); // 返回WHO_AM_I寄存器的值
}
/**
* 函 数：MPU6050获取数据
* 参 数：AccX AccY AccZ 加速度计X,Y,Z轴的数据，使用输出参数的形式返回，范围：-32768~32767
* 参 数：GyroX GyroY GyroZ 陀螺仪X、Y、Z轴的数据，使用输出参数的形式返回，范围：-32768~32767
* 返 回 值：无
*/
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
uint8_t DataH, DataL; // 定义数据高8位和低8位的变量
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H); // 读取加速度计X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L); // 读取加速度计X轴的低8位数据
*AccX = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H); // 读取加速度计Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L); // 读取加速度计Y轴的低8位数据
*AccY = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H); // 读取加速度计Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L); // 读取加速度计Z轴的低8位数据
*AccZ = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H); // 读取陀螺仪X轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L); // 读取陀螺仪X轴的低8位数据
*GyroX = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H); // 读取陀螺仪Y轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L); // 读取陀螺仪Y轴的低8位数据
*GyroY = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H); // 读取陀螺仪Z轴的高8位数据
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L); // 读取陀螺仪Z轴的低8位数据
*GyroZ = (DataH << 8) | DataL; // 数据拼接，通过输出参数返回
}
#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data);
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);
void MPU6050_Init(void);
uint8_t MPU6050_GetID(void);
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ);
#endif
#ifndef __MPU6050_REG_H
#define __MPU6050_REG_H
#define MPU6050_SMPLRT_DIV 0x19
#define MPU6050_CONFIG 0x1A
#define MPU6050_GYRO_CONFIG 0x1B
#define MPU6050_ACCEL_CONFIG 0x1C
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define MPU6050_TEMP_OUT_H 0x41
#define MPU6050_TEMP_OUT_L 0x42
#define MPU6050_GYRO_XOUT_H 0x43
#define MPU6050_GYRO_XOUT_L 0x44
#define MPU6050_GYRO_YOUT_H 0x45
#define MPU6050_GYRO_YOUT_L 0x46
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_H 0x47
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_L 0x48
#define MPU6050_PWR_MGMT_1 0x6B
#define MPU6050_PWR_MGMT_2 0x6C
#define MPU6050_WHO_AM_I 0x75
#endif
浙公网安备 33010602011771号