generated from Zengtudor/stm32F10xExp
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10 KiB
C++
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C++
#pragma once
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#include "stm32f10x.h" // Device header
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#include "MPU6050_Reg.h"
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#include "stm32f10x_gpio.h"
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#include "stm32f10x_i2c.h"
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#include "stm32f10x_rcc.h"
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#include <cstdint>
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#define MPU6050_ADDRESS 0xD0 //MPU6050的I2C从机地址
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namespace zt {
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class Mpu6050{
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private:
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/**
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* 函 数：MPU6050等待事件
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* 参 数：同I2C_CheckEvent
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* 返 回 值：无
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*/
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void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
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{
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uint32_t Timeout;
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Timeout = 10000; //给定超时计数时间
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while (I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) != SUCCESS) //循环等待指定事件
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{
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Timeout --; //等待时，计数值自减
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if (Timeout == 0) //自减到0后，等待超时
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{
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/*超时的错误处理代码，可以添加到此处*/
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break; //跳出等待，不等了
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}
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}
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}
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/**
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* 函 数：MPU6050写寄存器
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* 参 数：RegAddress 寄存器地址，范围：参考MPU6050手册的寄存器描述
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* 参 数：Data 要写入寄存器的数据，范围：0x00~0xFF
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||
* 返 回 值：无
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*/
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void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
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||
{
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I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
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||
I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址，方向为发送
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6
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||
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I2C_SendData(I2Cx, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址
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MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING); //等待EV8
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||
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||
I2C_SendData(I2Cx, Data); //硬件I2C发送数据
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MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2
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||
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I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成终止条件
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||
}
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/**
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* 函 数：MPU6050读寄存器
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||
* 参 数：RegAddress 寄存器地址，范围：参考MPU6050手册的寄存器描述
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||
* 返 回 值：读取寄存器的数据，范围：0x00~0xFF
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||
*/
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uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
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{
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uint8_t Data;
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||
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I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成起始条件
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MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
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||
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||
I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter); //硬件I2C发送从机地址，方向为发送
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED); //等待EV6
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||
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||
I2C_SendData(I2Cx, RegAddress); //硬件I2C发送寄存器地址
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED); //等待EV8_2
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||
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||
I2C_GenerateSTART(I2Cx, ENABLE); //硬件I2C生成重复起始条件
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT); //等待EV5
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||
I2C_Send7bitAddress(I2Cx, MPU6050_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver); //硬件I2C发送从机地址，方向为接收
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED); //等待EV6
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I2C_AcknowledgeConfig(I2Cx, DISABLE); //在接收最后一个字节之前提前将应答失能
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I2C_GenerateSTOP(I2Cx, ENABLE); //在接收最后一个字节之前提前申请停止条件
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||
MPU6050_WaitEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED); //等待EV7
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Data = I2C_ReceiveData(I2Cx); //接收数据寄存器
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||
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
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||
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return Data;
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}
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/**
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* 函 数：MPU6050初始化
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* 参 数：无
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* 返 回 值：无
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*/
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void MPU6050_Init(void)
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{
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/*开启时钟*/
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RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph, ENABLE); //开启I2Cx的时钟
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RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph, ENABLE); //开启GPIOB的时钟
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||
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||
/*GPIO初始化*/
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GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
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// GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
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GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_SCL|GPIO_Pin_SDA;
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||
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
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||
GPIO_Init(GPIOx, &GPIO_InitStructure); //将PB10和PB11引脚初始化为复用开漏输出
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/*I2C初始化*/
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I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure; //定义结构体变量
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I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; //模式，选择为I2C模式
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||
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000; //时钟速度，选择为50KHz
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||
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; //时钟占空比，选择Tlow/Thigh = 2
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I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; //应答，选择使能
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||
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; //应答地址，选择7位，从机模式下才有效
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||
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00; //自身地址，从机模式下才有效
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I2C_Init(I2Cx, &I2C_InitStructure); //将结构体变量交给I2C_Init，配置I2Cx
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/*I2C使能*/
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I2C_Cmd(I2Cx, ENABLE); //使能I2Cx，开始运行
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/*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*/
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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
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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
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||
MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09); //采样率分频寄存器，配置采样率
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||
MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06); //配置寄存器，配置DLPF
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||
MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); //陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/s
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||
MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x08); //加速度计配置寄存器，选择满量程为±16g
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||
}
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||
/**
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||
* 函 数：MPU6050获取ID号
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||
* 参 数：无
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||
* 返 回 值：MPU6050的ID号
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||
*/
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||
public:
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uint8_t MPU6050_GetID(void)
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||
{
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return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I); //返回WHO_AM_I寄存器的值
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}
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||
/**
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||
* 函 数：MPU6050获取数据
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||
* 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
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||
* 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
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||
*/
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||
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,
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int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
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||
{
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||
uint8_t DataH, DataL; //定义数据高8位和低8位的变量
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||
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||
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H); //读取加速度计X轴的高8位数据
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||
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L); //读取加速度计X轴的低8位数据
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||
*AccX = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接，通过输出参数返回
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||
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H); //读取加速度计Y轴的高8位数据
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||
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L); //读取加速度计Y轴的低8位数据
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||
*AccY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接，通过输出参数返回
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||
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||
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H); //读取加速度计Z轴的高8位数据
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||
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L); //读取加速度计Z轴的低8位数据
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||
*AccZ = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接，通过输出参数返回
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||
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||
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H); //读取陀螺仪X轴的高8位数据
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||
DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L); //读取陀螺仪X轴的低8位数据
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||
*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
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||
*GyroY = (DataH << 8) | DataL; //数据拼接，通过输出参数返回
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||
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||
DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H); //读取陀螺仪Z轴的高8位数据
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||
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
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||
}
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||
/*
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||
获取加速度,返回值为tuple(float...) x,y,z
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||
*/
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// std::tuple<float,float,float> getAcc(){
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// int16_t arr[6];
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// MPU6050_GetData(arr, arr+1, arr+2, arr+3, arr+4, arr+5);
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// const float change = 16384.0f;
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// return std::make_tuple(float(arr[0])/change,float(arr[1])/change,float(arr[2])/change);
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||
// }
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private:
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const u32 RCC_APB2Periph,RCC_APB1Periph;
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const u16 GPIO_Pin_SCL,GPIO_Pin_SDA;
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GPIO_TypeDef *const GPIOx;
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I2C_TypeDef *const I2Cx;
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public:
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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){
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||
MPU6050_Init();
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}
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virtual ~Mpu6050(){
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}
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};
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} |