#pragma once #include "stm32f10x.h" // Device header #include "MPU6050_Reg.h" #include "stm32f10x_gpio.h" #include "stm32f10x_i2c.h" #include "stm32f10x_rcc.h" #include #define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址 namespace zt { class Mpu6050{ private: /** * 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) //循环等待指定事件 { 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(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址，方向为发送 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6 I2C_SendData(I2Cx, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING); //等待EV8 I2C_SendData(I2Cx, Data); //硬件I2C发送数据 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, 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(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址，方向为发送 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6 I2C_SendData(I2Cx, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2 I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成重复起始条件 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5 I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); //硬件I2C发送从机地址，方向为接收 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED); //等待EV6 I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE); //在接收最后一个字节之前提前将应答失能 I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); //在接收最后一个字节之前提前申请停止条件 MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED); //等待EV7 Data = I2C_ReceiveData(I2Cx); //接收数据寄存器 I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, 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, ENABLE); //开启I2Cx的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, 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_Pin=GPIO_Pin_SCL|GPIO_Pin_SDA; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOx, &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(I2Cx, &I2C_InitStructure); //将结构体变量交给I2C_Init，配置I2Cx /*I2C使能*/ I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); //使能I2Cx，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, 0x08); //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 */ public: 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 } /* 获取加速度,返回值为tuple(float...) x,y,z */ // std::tuple getAcc(){ // int16_t arr[6]; // MPU6050_GetData(arr, arr+1, arr+2, arr+3, arr+4, arr+5); // const float change = 16384.0f; // return std::make_tuple(float(arr[0])/change,float(arr[1])/change,float(arr[2])/change); // } private: const u32 RCC_APB2Periph,RCC_APB1Periph; const u16 GPIO_Pin_SCL,GPIO_Pin_SDA; GPIO_TypeDef *const GPIOx; I2C_TypeDef *const I2Cx; public: Mpu6050(const u32 &RCC_APB1Periph,I2C_TypeDef *const &I2Cx,const u32 &RCC_APB2Periph,GPIO_TypeDef *const& GPIOx ,const u16 &GPIO_Pin_SCL,const u16 &GPIO_Pin_SDA):RCC_APB1Periph(RCC_APB1Periph),I2Cx(I2Cx),RCC_APB2Periph(RCC_APB2Periph),GPIO_Pin_SCL(GPIO_Pin_SCL),GPIO_Pin_SDA(GPIO_Pin_SDA),GPIOx(GPIOx){ MPU6050_Init(); } virtual ~Mpu6050(){ } }; }