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MPU6050简介

• MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景
• 3轴加速度计（Accelerometer）：测量X、Y、Z轴的加速度
• 3轴陀螺仪传感器（Gyroscope）：测量X、Y、Z轴的角速度

传感器轴数说明

轴数	组成部分	描述
3轴	单独的加速度计或陀螺仪	测量X、Y、Z三个轴的加速度或角速度
6轴	加速度计(3轴) + 陀螺仪(3轴)	如MPU6050，同时测量加速度和角速度
9轴	加速度计(3轴) + 陀螺仪(3轴) + 磁力计(3轴)	增加磁场强度测量，提供更完整的姿态信息
10轴	9轴基础上增加气压计	增加海拔高度测量，适用于更复杂的导航场景

设备地址信息

配置	7位地址	写入地址	读取地址
AD0接地	0x68	0xD0	0xD1
AD0接VCC	0x69	0xD2	0xD3

寄存器总表

寄存器类别	寄存器地址	寄存器名称	功能描述
电源管理	0x6B	PWR_MGMT_1	电源管理1，控制设备复位、睡眠模式等
电源管理	0x6C	PWR_MGMT_2	电源管理2，控制加速度计和陀螺仪的待机模式
配置	0x1A	CONFIG	配置寄存器，控制DLPF（数字低通滤波器）
配置	0x1B	GYRO_CONFIG	陀螺仪配置，设置满量程范围
配置	0x1C	ACCEL_CONFIG	加速度计配置，设置满量程范围
加速度计数据	0x3B	ACCEL_XOUT_H	加速度计X轴数据高8位
加速度计数据	0x3C	ACCEL_XOUT_L	加速度计X轴数据低8位
加速度计数据	0x3D	ACCEL_YOUT_H	加速度计Y轴数据高8位
加速度计数据	0x3E	ACCEL_YOUT_L	加速度计Y轴数据低8位
加速度计数据	0x3F	ACCEL_ZOUT_H	加速度计Z轴数据高8位
加速度计数据	0x40	ACCEL_ZOUT_L	加速度计Z轴数据低8位
温度传感器数据	0x41	TEMP_OUT_H	温度传感器数据高8位
温度传感器数据	0x42	TEMP_OUT_L	温度传感器数据低8位
陀螺仪数据	0x43	GYRO_XOUT_H	陀螺仪X轴数据高8位
陀螺仪数据	0x44	GYRO_XOUT_L	陀螺仪X轴数据低8位
陀螺仪数据	0x45	GYRO_YOUT_H	陀螺仪Y轴数据高8位
陀螺仪数据	0x46	GYRO_YOUT_L	陀螺仪Y轴数据低8位
陀螺仪数据	0x47	GYRO_ZOUT_H	陀螺仪Z轴数据高8位
陀螺仪数据	0x48	GYRO_ZOUT_L	陀螺仪Z轴数据低8位
中断	0x38	INT_STATUS	中断状态寄存器
中断	0x37	INT_ENABLE	中断使能寄存器
中断	0x39	INT_PIN_CFG	中断引脚配置寄存器
I2C从设备	0x24-0x33	SLAVE_0-3_ADDR, SLAVE_0-3_REG, SLAVE_0-3_CTRL	I2C从设备地址、寄存器和控制寄存器
I2C从设备	0x6A	USER_CTRL	用户控制寄存器，控制I2C主模式
I2C从设备	0x34	I2C_MST_STATUS	I2C主模式状态寄存器
其他	0x75	WHO_AM_I	设备ID寄存器，默认值0x68
其他	0x1D	ACCEL_CONFIG2	加速度计配置2，控制加速度计的采样率和低通滤波器
其他	0x1E	LP_ACCEL_ODR	低功耗加速度计输出数据速率配置
其他	0x1F	WOM_THR	运动检测阈值
其他	0x69	SMPLRT_DIV	采样率分频器

寄存器配置说明

• 陀螺仪满量程范围配置 (GYRO_CONFIG, 0x1B)

FS_SEL位	满量程范围	灵敏度
0	±250 °/s	131 LSB/(°/s)
1	±500 °/s	65.5 LSB/(°/s)
2	±1000 °/s	32.8 LSB/(°/s)
3	±2000 °/s	16.4 LSB/(°/s)

• 加速度计满量程范围配置 (ACCEL_CONFIG, 0x1C)

AFS_SEL位	满量程范围	灵敏度
0	±2g	16384 LSB/g
1	±4g	8192 LSB/g
2	±8g	4096 LSB/g
3	±16g	2048 LSB/g

MPU6050配置代码：

	//0.宏定义一下从的地址
	#define MPU6050_ADDRESS    0xD0 
	
	//1.初始化
	就是初始化一下I2C
	
	//2.指定地址写
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data)
{
    MyI2C_Start();
    MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);
    MyI2C_ReceiveAck();
    MyI2C_SendByte(RegAddress);
    MyI2C_ReceiveAck();
    MyI2C_SendByte(Data);
    MyI2C_ReceiveAck();
    MyI2C_Stop();
}
	
	//3.指定地址读
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
    uint8_t Data;
    
    MyI2C_Start();
    MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);
    MyI2C_ReceiveAck();
    MyI2C_SendByte(RegAddress);
    MyI2C_ReceiveAck();
    
    MyI2C_Start();
    MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);
    MyI2C_ReceiveAck();
    Data = MyI2C_ReceiveByte(1);
    MyI2C_Stop();
    
    return Data;
    
    //4.初始化MPU6050
uint8_t MPU6050_Init(void)
{
    uint8_t WhoAmI;
    
    // 初始化I2C
    MyI2C_Init();
    
    // 读取WHO_AM_I寄存器
    WhoAmI = MPU6050_ReadReg(MPU6050_REG_WHO_AM_I);
    if (WhoAmI != 0x68)
    {
        return 1;
    }
    
    // 唤醒MPU6050
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_REG_PWR_MGMT_1, 0x00);
    
    // 设置采样率分频器
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_REG_SMPLRT_DIV, 0x07);
    
    // 设置配置寄存器
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_REG_CONFIG, 0x00);
    
    // 设置陀螺仪量程
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_REG_GYRO_CONFIG, 0x00);
    
    // 设置加速度计量程
    MPU6050_WriteReg(MPU6050_REG_ACCEL_CONFIG, 0x00);
    
    return 0;
}
	
	//5.获取加速度
void MPU6050_GetAccel(int16_t *AccelX, int16_t *AccelY, int16_t *AccelZ)
{
    uint8_t Data[6];
    
    MPU6050_ReadRegs(MPU6050_REG_ACCEL_XOUT_H, Data, 6);
    
    *AccelX = (Data[0] << 8) | Data[1];
    *AccelY = (Data[2] << 8) | Data[3];
    *AccelZ = (Data[4] << 8) | Data[5];
}
	
	//6.获取角加速度
void MPU6050_GetGyro(int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
    uint8_t Data[6];
    
    MPU6050_ReadRegs(MPU6050_REG_GYRO_XOUT_H, Data, 6);
    
    *GyroX = (Data[0] << 8) | Data[1];
    *GyroY = (Data[2] << 8) | Data[3];
    *GyroZ = (Data[4] << 8) | Data[5];
}
	
	//7.获取温度值
void MPU6050_GetTemp(int16_t *Temp)
{
    uint8_t Data[2];
    
    MPU6050_ReadRegs(MPU6050_REG_TEMP_OUT_H, Data, 2);
    
    *Temp = (Data[0] << 8) | Data[1];
}
	
	//获取所有数据
void MPU6050_GetAllData(int16_t *AccelX, int16_t *AccelY, int16_t *AccelZ, int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ, int16_t *Temp)
{
    uint8_t Data[14];
    
    MPU6050_ReadRegs(MPU6050_REG_ACCEL_XOUT_H, Data, 14);
    
    *AccelX = (Data[0] << 8) | Data[1];
    *AccelY = (Data[2] << 8) | Data[3];
    *AccelZ = (Data[4] << 8) | Data[5];
    *Temp = (Data[6] << 8) | Data[7];
    *GyroX = (Data[8] << 8) | Data[9];
    *GyroY = (Data[10] << 8) | Data[11];
    *GyroZ = (Data[12] << 8) | Data[13];
}