軟件實現將從下面三個部分來介紹：IIC通信；MPU6050數據讀取；數據融合。

1. IIC通信

為了移植的方便，這里的 IIC 采用軟件模擬的方式實現。關于 IIC 的基礎知識介紹，可參考IIC專題（一）——基礎知識準備。

下面以程序的實現過程，梳理一下 IIC 的通信時序。注：這里就采用正點原子的 mpu6050 的學習教程進行學習。

1.1 SDA 和SCL初始化

//初始化IIC

void MPU_IIC_Init(void)

{      

  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);//先使能外設IO PORTC時鐘 

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11; // 端口配置

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度為50MHz

  GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure); //根據設定參數初始化GPIO 

  GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11); //PB10,PB11 輸出高

}

對于 SDA 輸入輸出的方向切換，這里直接通過配置寄存器實現：

//IO方向設置

#define MPU_SDA_IN()  {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}

#define MPU_SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}

也可通過配置庫函數配置來實現：

void MPU_SDA_OUT(void)

{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}

void MPU_SDA_IN(void)

{

GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_11;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

}

1.2 IIC時序模擬實現

程序需要根據 IIC 的時序要求進行書寫。注意：SDA和SCL需要接上拉電阻。

void MPU_IIC_Start(void)

{

MPU_SDA_OUT();     //sda線輸出

MPU_IIC_SDA=1;     

MPU_IIC_SCL=1;

MPU_IIC_Delay();

  MPU_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 

MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=0;//鉗住I2C總線，準備發送或接收數據 

}   

//產生IIC停止信號

void MPU_IIC_Stop(void)

{

MPU_SDA_OUT();//sda線輸出

MPU_IIC_SCL=0;

MPU_IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high

  MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=1;  

MPU_IIC_SDA=1;//發送I2C總線結束信號

MPU_IIC_Delay();    

}

//IIC發送一個字節

//返回從機有無應答

//1，有應答

//0，無應答   

void MPU_IIC_Send_Byte(u8 txd)

{                        

    u8 t;   

MPU_SDA_OUT();     

    MPU_IIC_SCL=0;//拉低時鐘開始數據傳輸

    for(t=0;t<8;t++)

    {              

        MPU_IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;

        txd<<=1;   

MPU_IIC_SCL=1;

MPU_IIC_Delay(); 

MPU_IIC_SCL=0;

MPU_IIC_Delay();

    }  

}     

//讀1個字節，ack=1時，發送ACK，ack=0，發送nACK   

u8 MPU_IIC_Read_Byte(unsigned char ack)

{

unsigned char i,receive=0;

MPU_SDA_IN();//SDA設置為輸入

    for(i=0;i<8;i++ )

{

        MPU_IIC_SCL=0; 

        MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=1;

        receive<<=1;

        if(MPU_READ_SDA)

receive++;   

MPU_IIC_Delay(); 

    }  

    if (!ack)

        MPU_IIC_NAck();//發送nACK

    else

        MPU_IIC_Ack(); //發送ACK   

    return receive;

}

//等待應答信號到來

//返回值：1，接收應答失敗

//        0，接收應答成功

u8 MPU_IIC_Wait_Ack(void)

{

u8 ucErrTime=0;

MPU_SDA_IN();      //SDA設置為輸入  

MPU_IIC_SDA=1;

MPU_IIC_Delay();    

MPU_IIC_SCL=1;

MPU_IIC_Delay();  

while(MPU_READ_SDA)

{

ucErrTime++;

if(ucErrTime>250)

{

MPU_IIC_Stop();

return 1;

}

}

MPU_IIC_SCL=0;//時鐘輸出0    

return 0;  

} 

//產生ACK應答

void MPU_IIC_Ack(void)

{

MPU_IIC_SCL=0;

MPU_SDA_OUT();

MPU_IIC_SDA=0;

MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=1;

MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=0;

}

//不產生ACK應答     

void MPU_IIC_NAck(void)

{

MPU_IIC_SCL=0;

MPU_SDA_OUT();

MPU_IIC_SDA=1;

MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=1;

MPU_IIC_Delay();

MPU_IIC_SCL=0;

}

1.3 IIC 通信寫入讀取數據

//IIC寫一個字節 

//reg:寄存器地址

//data:數據

//返回值:0,正常

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)  

{ 

    MPU_IIC_Start(); 

MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令

if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答

{

MPU_IIC_Stop();  

return 1;

}

    MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答 

MPU_IIC_Send_Byte(data);//發送數據

if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK

{

MPU_IIC_Stop();  

return 1;  

}  

    MPU_IIC_Stop();  

return 0;

}

//IIC讀一個字節 

//reg:寄存器地址 

//返回值:讀到的數據

u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)

{

u8 res;

    MPU_IIC_Start(); 

MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令

MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答 

    MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答

    MPU_IIC_Start();

MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);//發送器件地址+讀命令

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答 

res=MPU_IIC_Read_Byte(0);//讀取數據,發送nACK 

    MPU_IIC_Stop(); //產生一個停止條件 

return res;

}

//IIC連續寫

//addr:器件地址 

//reg:寄存器地址

//len:寫入長度

//buf:數據區

//返回值:0,正常

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)

{

u8 i; 

    MPU_IIC_Start(); 

MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令

if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答

{

MPU_IIC_Stop();  

return 1;

}

    MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答

for(i=0;i

{

MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]); //發送數據

if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK

{

MPU_IIC_Stop();  

return 1;  

}

}    

    MPU_IIC_Stop();  

return 0;

} 

//IIC連續讀

//addr:器件地址

//reg:要讀取的寄存器地址

//len:要讀取的長度

//buf:讀取到的數據存儲區

//返回值:0,正常

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)

{ 

  MPU_IIC_Start(); 

MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令

if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答

{

MPU_IIC_Stop();  

return 1;

}

    MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答

    MPU_IIC_Start();

MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//發送器件地址+讀命令

    MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答 

while(len)

{

if(len==1)

*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);//讀數據,發送nACK 

else 

*buf=MPU_IIC_Read_Byte(1); //讀數據,發送ACK  

len--;

buf++; 

}    

    MPU_IIC_Stop(); //產生一個停止條件 

return 0;

}

至此，與 IIC 相關的代碼已經實現了，上面的程序只要是 IIC 通信的設備，均可以使用。

2. MPU6050讀取數據

首先需要進行設備初始化，為數據通信做好準備。

2.1 分為以下幾個步驟:

（來自原子教程）

（1） 初始化 IIC 接口

MPU6050 采用 IIC 與 STM32F1 通信，需要先初始化與 MPU6050 連接的 SDA和 SCL 數據線。

（2）復位 MPU6050

這一步讓 MPU6050 內部所有寄存器恢復默認值，通過對電源管理寄存器 1（0X6B）的bit7 寫 1 實現。 復位后， 電源管理寄存器 1 恢復默認值(0X40)，然后必須設置該寄存器為0X00，以喚醒 MPU6050，進入正常工作狀態。

（3）設置角速度傳感器（陀螺儀）和加速度傳感器的滿量程范圍

這一步設置兩個傳感器的滿量程范圍(FSR)，分別通過陀螺儀配置寄存器（0X1B）和加速度傳感器配置寄存器（0X1C）設置。一般設置陀螺儀的滿量程范圍為±2000dps，加速度傳感器的滿量程范圍為±2g。

（4）其他參數設置

需要配置的參數有：關閉中斷、關閉 AUX IIC 接口、禁止 FIFO、設置陀螺儀采樣率和設置數字低通濾波器（DLPF）等。

這里不用中斷方式讀取數據，關閉中斷即可，也沒用到 AUX IIC 接口外接其他傳感器，同樣的關閉這些接口。分別通過中斷使能寄存器（0X38）和用戶控制寄存器（0X6A）控制。 MPU6050 可以使用 FIFO 存儲傳感器數據，此處沒有用到，關閉所有 FIFO 通道，這個通過 FIFO 使能寄存器（0X23）控制，默認都是 0（即禁止 FIFO），所以用默認值就可以了。陀螺儀采樣率通過采樣率分頻寄存器（0X19）控制，這個采樣率一般設置為 50 。數字低通濾波器(DLPF)則通過配置寄存器（0X1A）設置，一般設置 DLPF 為帶寬的 1/2 。

（5）配置系統時鐘源并使能角速度傳感器和加速度傳感器

系統時鐘源同樣是通過電源管理寄存器 1（0X1B）來設置，該寄存器的最低三位用于設置系統時鐘源選擇，默認值是 0（內部 8M RC 震蕩），不過一般設置為 1，選擇 x 軸陀螺 PLL 作為時鐘源，以獲得更高精度的時鐘。同時，使能角速度傳感器和加速度傳感器，這兩個操作通過電源管理寄存器 2（0X6C）來設置，設置對應位為 0 即可開啟。

至此， MPU6050 的初始化就完成了，可以正常工作了（其他未設置的寄存器全部采用默認值即可），接下來，就可以通過讀取相關寄存器，得到加速度傳感器、角速度傳感器和溫度傳感器的數據。

對于寄存器介紹，因內容繁多，此處省略，自行查看數據手冊即可。

//初始化MPU6050

//返回值:0,成功

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Init(void)

{ 

u8 res; 

MPU_IIC_Init();//初始化IIC總線

MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //復位MPU6050

    delay_ms(100);

MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00); //喚醒MPU6050 

MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺儀傳感器,±2000dps

MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度傳感器,±2g

MPU_Set_Rate(50); //設置采樣率50Hz

MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //關閉所有中斷

MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式關閉

MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //關閉FIFO

MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80); //INT引腳低電平有效

res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG); 

if(res==MPU_ADDR)//器件ID正確

{

MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //設置CLKSEL,PLL X軸為參考

MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00); //加速度與陀螺儀都工作

MPU_Set_Rate(50); //設置采樣率為50Hz

  }

else 

return 1;

return 0;

}

2.2 初始化用到的參數設置：

//設置MPU6050陀螺儀傳感器滿量程范圍

//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps

//返回值:0,設置成功

//    其他,設置失敗 

u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)

{

return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//設置陀螺儀滿量程范圍  

}

//設置MPU6050加速度傳感器滿量程范圍

//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g

//返回值:0,設置成功

//    其他,設置失敗 

u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)

{

return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//設置加速度傳感器滿量程范圍  

}

//設置MPU6050的數字低通濾波器

//lpf:數字低通濾波頻率(Hz)

//返回值:0,設置成功

//    其他,設置失敗 

u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)

{

u8 data=0;

if(lpf>=188)data=1;

else if(lpf>=98)data=2;

else if(lpf>=42)data=3;

else if(lpf>=20)data=4;

else if(lpf>=10)data=5;

else data=6; 

return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//設置數字低通濾波器  

}

//設置MPU6050的采樣率(假定Fs=1KHz)

//rate:4~1000(Hz)

//返回值:0,設置成功

//    其他,設置失敗 

u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)

{

u8 data;

if(rate>1000)rate=1000;

if(rate<4)rate=4;

data=1000/rate-1;

data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //設置數字低通濾波器

  return MPU_Set_LPF(rate/2); //自動設置LPF為采樣率的一半

}

2.3 MPU6050 原始數據的讀?。?/p>

//得到溫度值

//返回值:溫度值(擴大了100倍)

short MPU_Get_Temperature(void)

{

    u8 buf[2]; 

    short raw;

float temp;

MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf); 

    raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  

    temp=36.53+((double)raw)/340;  

    return temp*100;;

}

//得到陀螺儀值(原始值)

//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)

//返回值:0,成功

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)

{

    u8 buf[6],res;  

res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);

if(res==0)

{

*gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  

*gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  

*gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];

}

    return res;;

}

//得到加速度值(原始值)

//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)

//返回值:0,成功

//    其他,錯誤代碼

u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)

{

    u8 buf[6],res; 

res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);

if(res==0)

{

*ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];  

*ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];  

*az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];

}

    return res;;

}

至此，MPU6050的原始數據就讀取完畢，但我們得到的這些數據無法直接使用，我們期望得到的是姿態數據，也就是歐拉角：航向角（yaw）、橫滾角（roll）和俯仰角（pitch）。要得到歐拉角數據，需利用我們得到的原始數據，進行姿態融合解算，直接計算是比較復雜的，但MPU6050 自帶了數字運動處理器 DMP，并且，InvenSense 提供了一個 MPU6050 的嵌入式運動驅動庫，結合 MPU6050 的 DMP，可以將得到的原始數據，直接轉換成四元數輸出，而得到四元數之后，就可以很方便的計算出歐拉角，從而得到 yaw、 roll 和 pitch。

通過內置的 DMP，大大簡化了代碼的設計，且 MCU 不用進行姿態解算過程，大大降低了 MCU 的負擔，從而有更多的時間去處理其他事件，提高系統實時性。

3. 數據融合

通過 MPU6050 的 DMP 輸出的四元數是 q30 格式的，也就是浮點數放大了 2 的 30 次方倍。在換算成歐拉角之前，必須先將其轉換為浮點數，也就是除以 2 的 30 次方，然后再進行計算，計算公式為：

q0=quat[0] / q30; //q30 格式轉換為浮點數

q1=quat[1] / q30;

q2=quat[2] / q30;

q3=quat[3] / q30;

//計算得到俯仰角/橫滾角/航向角

pitch=asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; //俯仰角

roll=atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; //橫滾角

yaw=atan2(2*(q1q2 + q0q3),q0q0+q1q1-q2q2-q3q3) * 57.3; //航向角

其中 quat[0]~ quat[3]是 MPU6050 的 DMP 解算后的四元數， q30 格式，所以要除以一個2 的 30 次方，其中 q30 是一個常量： 1073741824，即 2 的 30 次方，然后帶入公式，計算出歐拉角。上述計算公式的 57.3 是弧度轉換為角度，即 180/π，這樣得到的結果就是以度（°）為單位的。

InvenSense 提供的 MPU6050 運動驅動庫是基于 MSP430 的，需要將其移植一下，才可以用到 STM32F1 上面。

驅動庫文件如圖。重點就是兩個 c 文件： inv_mpu.c 和 inv_mpu_dmp_motion_driver.c。

官方 DMP 驅動庫移植起來，還是比較簡單的，主要是實現這 4 個函數： **i2c_write，i2c_read， delay_ms 和 get_ms。**對應著我們實現的：

MPU_Write_Len，MPU_Read_Len，delay_ms（系統滴答實現），get_ms空函數替代。

3.1 添加的函數

DMP初始化：

//mpu6050,dmp初始化

//返回值:0,正常

//    其他,失敗

u8 mpu_dmp_init(void)

{

u8 res=0;

MPU_IIC_Init(); //初始化IIC總線

if(mpu_init()==0) //初始化MPU6050

{  

res=mpu_set_sensors(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);//設置所需要的傳感器

if(res)return 1; 

res=mpu_configure_fifo(INV_XYZ_GYRO|INV_XYZ_ACCEL);//設置FIFO

if(res)return 2; 

res=mpu_set_sample_rate(DEFAULT_MPU_HZ); //設置采樣率

if(res)return 3; 

res=dmp_load_motion_driver_firmware(); //加載dmp固件

if(res)return 4; 

res=dmp_set_orientation(inv_orientation_matrix_to_scalar(gyro_orientation));//設置陀螺儀方向

if(res)return 5; 

res=dmp_enable_feature(DMP_FEATURE_6X_LP_QUAT|DMP_FEATURE_TAP| //設置dmp功能

    DMP_FEATURE_ANDROID_ORIENT|DMP_FEATURE_SEND_RAW_ACCEL|DMP_FEATURE_SEND_CAL_GYRO|

    DMP_FEATURE_GYRO_CAL);

if(res)return 6; 

res=dmp_set_fifo_rate(DEFAULT_MPU_HZ); //設置DMP輸出速率(最大不超過200Hz)

if(res)return 7;   

res=run_self_test(); //自檢

if(res)return 8;    

res=mpu_set_dmp_state(1); //使能DMP

if(res)return 9;     

}else return 10;

return 0;

}

讀取姿態解算后的數據：

//得到dmp處理后的數據(注意,本函數需要比較多堆棧,局部變量有點多)

//pitch:俯仰角 精度:0.1°   范圍:-90.0°

//roll:橫滾角  精度:0.1°   范圍:-180.0°

//yaw:航向角   精度:0.1°   范圍:-180.0°

//返回值:0,正常

//    其他,失敗

u8 mpu_dmp_get_data(float *pitch,float *roll,float *yaw)

{

float q0=1.0f,q1=0.0f,q2=0.0f,q3=0.0f;

unsigned long sensor_timestamp;

short gyro[3], accel[3], sensors;

unsigned char more;

long quat[4]; 

if(dmp_read_fifo(gyro, accel, quat, &sensor_timestamp, &sensors,&more))return 1;  

if(sensors&INV_WXYZ_QUAT) 

{

q0 = quat[0] / q30; //q30格式轉換為浮點數

q1 = quat[1] / q30;

q2 = quat[2] / q30;

q3 = quat[3] / q30; 

//計算得到俯仰角/橫滾角/航向角

*pitch = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; // pitch

*roll  = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; // roll

*yaw   = atan2(2*(q1*q2 + q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3; //yaw

}else return 2;

return 0;

}

這里是移植了 DMP 的庫，也可以通過讀取原始數據，通過 MCU 用數學公式計算出歐拉角。

3.2 主函數實現及數據上報到PC端上位機

//串口1發送1個字符 

//c:要發送的字符

void usart1_send_char(u8 c)

{

while((USART1->SR&0X40)==0);//等待上一次發送完畢   

USART1->DR=c;   

} 

//傳送數據給匿名四軸上位機軟件(V2.6版本)

//fun:功能字. 0XA0~0XAF

//data:數據緩存區,最多28字節!!

//len:data區有效數據個數

void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)

{

u8 send_buf[32];

u8 i;

if(len>28)

return; //最多28字節數據 

send_buf[len+3]=0; //校驗數置零

send_buf[0]=0X88; //幀頭

send_buf[1]=fun; //功能字

send_buf[2]=len; //數據長度

for(i=0;i

send_buf[3+i]=data[i]; //復制數據

for(i=0;i

send_buf[len+3]+=send_buf[i]; //計算校驗和

for(i=0;i

usart1_send_char(send_buf[i]); //發送數據到串口1 

}

//發送加速度傳感器數據和陀螺儀數據

//aacx,aacy,aacz:x,y,z三個方向上面的加速度值

//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三個方向上面的陀螺儀值

void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)

{

u8 tbuf[12]; 

tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;

tbuf[1]=aacx&0XFF;

tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;

tbuf[3]=aacy&0XFF;

tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;

tbuf[5]=aacz&0XFF; 

tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;

tbuf[7]=gyrox&0XFF;

tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;

tbuf[9]=gyroy&0XFF;

tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;

tbuf[11]=gyroz&0XFF;

usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);//自定義幀,0XA1

}

//通過串口1上報結算后的姿態數據給電腦

//aacx,aacy,aacz:x,y,z三個方向上面的加速度值

//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三個方向上面的陀螺儀值

//roll:橫滾角.單位0.01度。 -18000 -> 18000 對應 -180.00  ->  180.00度

//pitch:俯仰角.單位 0.01度。-9000 - 9000 對應 -90.00 -> 90.00 度

//yaw:航向角.單位為0.1度 0 -> 3600  對應 0 -> 360.0度

void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw)

{

u8 tbuf[28]; 

u8 i;

for(i=0;i<28;i++)

tbuf[i]=0;//清0

tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;

tbuf[1]=aacx&0XFF;

tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;

tbuf[3]=aacy&0XFF;

tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;

tbuf[5]=aacz&0XFF; 

tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;

tbuf[7]=gyrox&0XFF;

tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;

tbuf[9]=gyroy&0XFF;

tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;

tbuf[11]=gyroz&0XFF;

tbuf[18]=(roll>>8)&0XFF;

tbuf[19]=roll&0XFF;

tbuf[20]=(pitch>>8)&0XFF;

tbuf[21]=pitch&0XFF;

tbuf[22]=(yaw>>8)&0XFF;

tbuf[23]=yaw&0XFF;

usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28);//飛控顯示幀,0XAF

}   

 int main(void)

 { 

u8 t=0,report=1; //默認開啟上報

u8 key;

float pitch,roll,yaw; //歐拉角

short aacx,aacy,aacz; //加速度傳感器原始數據

short gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺儀原始數據

short temp; //溫度     

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);

delay_init();     //延時函數初始化   

//uart_init(500000); //串口初始化為9600

uart_init(128000);

usmart_dev.init(72); //初始化USMART

LED_Init();   //初始化與LED連接的硬件接口

KEY_Init(); //初始化按鍵

LCD_Init();     //初始化LCD  

MPU_Init(); //初始化MPU6050

  POINT_COLOR=RED; //設置字體為紅色 

LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Mini STM32");

LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"MPU6050 TEST");

LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");

LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2015/4/18"); 

while(mpu_dmp_init())

  {

LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"MPU6050 Error");

delay_ms(200);

LCD_Fill(30,130,239,130+16,WHITE);

  delay_ms(200);

}  

LCD_ShowString(30,130,200,16,16,"MPU6050 OK");

LCD_ShowString(30,150,200,16,16,"KEY0:UPLOAD ON/OFF");

POINT_COLOR=BLUE;//設置字體為藍色 

  LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");  

  LCD_ShowString(30,200,200,16,16," Temp:    . C");

  LCD_ShowString(30,220,200,16,16,"Pitch:    . C");

  LCD_ShowString(30,240,200,16,16," Roll:    . C");  

  LCD_ShowString(30,260,200,16,16," Yaw :    . C");  

  while(1)

{

key=KEY_Scan(0);

if(key==KEY0_PRES)

{

report=!report;

if(report)LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD ON ");

else LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"UPLOAD OFF");

}

if(mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw)==0) //?。∽x取歐拉角！！

{ 

temp=MPU_Get_Temperature(); //得到溫度值

MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz); //得到加速度傳感器數據

MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz); //得到陀螺儀數據

if(report)

mpu6050_send_data(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);//用自定義幀發送加速度和陀螺儀原始數據

if(report)

usart1_report_imu(aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz,(int)(roll*100),(int)(pitch*100),(int)(yaw*10));

if((t%10)==0)

{ 

if(temp<0)

{

LCD_ShowChar(30+48,200,'-',16,0); //顯示負號

temp=-temp; //轉為正數

}

else 

LCD_ShowChar(30+48,200,' ',16,0); //去掉負號 

LCD_ShowNum(30+48+8,200,temp/100,3,16); //顯示整數部分     

LCD_ShowNum(30+48+40,200,temp%10,1,16); //顯示小數部分 

temp=pitch*10;

if(temp<0)

{

LCD_ShowChar(30+48,220,'-',16,0); //顯示負號

temp=-temp; //轉為正數

}else LCD_ShowChar(30+48,220,' ',16,0); //去掉負號 

LCD_ShowNum(30+48+8,220,temp/10,3,16); //顯示整數部分     

LCD_ShowNum(30+48+40,220,temp%10,1,16); //顯示小數部分 

temp=roll*10;

if(temp<0)

{

LCD_ShowChar(30+48,240,'-',16,0); //顯示負號

temp=-temp; //轉為正數

}else LCD_ShowChar(30+48,240,' ',16,0); //去掉負號 

LCD_ShowNum(30+48+8,240,temp/10,3,16); //顯示整數部分     

LCD_ShowNum(30+48+40,240,temp%10,1,16); //顯示小數部分 

temp=yaw*10;

if(temp<0)

{

LCD_ShowChar(30+48,260,'-',16,0); //顯示負號

temp=-temp; //轉為正數

}else LCD_ShowChar(30+48,260,' ',16,0); //去掉負號 

LCD_ShowNum(30+48+8,260,temp/10,3,16); //顯示整數部分     

LCD_ShowNum(30+48+40,260,temp%10,1,16); //顯示小數部分  

t=0;

LED0=!LED0;//LED閃爍

}

}

t++; 

}

}

參考：

1.ATK-MPU6050六軸傳感器模塊使用說明(Mini V3)_AN1507.pdf