STM32入门——硬件I2C读写MPU6050(16)

STM32入门——硬件I2C读写MPU6050(16)

#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"
#include "MPU6050_Reg.h"

#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 // MPU6050的I2C从机地址

/**
 * 函    数:MPU6050等待事件
 * 参    数:同I2C_CheckEvent
 * 返 回 值:无
 */
void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef *I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
	uint32_t Timeout;
	Timeout = 10000;								   // 给定超时计数时间
	while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS) // 循环等待指定时间
	{
		Timeout--;		  // 等待时,计数值自减
		if (Timeout == 0) // 自减到0后,等待超时
		{
			/*超时的错误处理代码,可以添加到此处*/
			break; // 跳出等待,不等了
		}
	}
}

/**
 * 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)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);					   // 硬件I2C生成起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); // 等待EV5

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); // 硬件I2C发送从机地址,方向为发送
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   // 等待EV6

	I2C_SendData(I2C2, RegAddress);								 // 硬件I2C发送寄存器地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING); // 等待EV8

	I2C_SendData(I2C2, Data);									// 硬件I2C发送数据
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); // 等待EV8_2

	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE); // 硬件I2C生成终止条件
}

/**
 * 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;

	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);					   // 硬件I2C生成起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); // 等待EV5

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); // 硬件I2C发送从机地址,方向为发送
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   // 等待EV6

	I2C_SendData(I2C2, RegAddress);								// 硬件I2C发送寄存器地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); // 等待EV8_2

	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);					   // 硬件I2C生成重复起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); // 等待EV5

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); // 硬件I2C发送从机地址,方向为接收
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);	// 等待EV6

	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE); // 在接收最后一个字节之前提前将应答失能
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);		  // 在接收最后一个字节之前提前申请停止条件

	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED); // 等待EV7
	Data = I2C_ReceiveData(I2C2);							 // 接收数据寄存器

	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE); // 将应答恢复为使能,为了不影响后续可能产生的读取多字节操作

	return Data;
}

/**
 * 函    数:MPU6050初始化
 * 参    数:无
 * 返 回 值:无
 */
void MPU6050_Init(void)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);  // 开启I2C2的时钟
	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_AF_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引脚初始化为复用开漏输出

	/*I2C初始化*/
	I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;										  // 定义结构体变量
	I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;								  // 模式,选择为I2C模式
	I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;								  // 时钟速度,选择为50KHz
	I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;						  // 时钟占空比,选择Tlow/Thigh = 2
	I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;								  // 应答,选择使能
	I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; // 应答地址,选择7位,从机模式下才有效
	I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;								  // 自身地址,从机模式下才有效
	I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);										  // 将结构体变量交给I2C_Init,配置I2C2

	/*I2C使能*/
	I2C_Cmd(I2C2, ENABLE); // 使能I2C2,开始运行

	/*MPU6050寄存器初始化,需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置,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_CONFIG, 0x06);		  // 配置寄存器,配置DLPF
	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

posted @ 2026-04-03 21:46  Q&25  阅读(3)  评论(0)    收藏  举报