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如何使用DMP库对MPU6050进行初始化呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 如何使用DMP库对MPU6050进行初始化呢？怎样通过DMP中的库函数读取加速度值和陀螺仪值并显示在LCD上呢？ 0
2021-11-17 08:06:38　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 50 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 44 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 40 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 37 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答刘洋该类别下有 33 个回答。邀请回答 meihuacg 该类别下有 33 个回答。邀请回答 hfgdzc 该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答河南顺之航该类别下有 32 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 32 个回答。邀请回答举报陈飞相关推荐 • MPU6050垂直初始化失败 3257 • 请问MPU6050在使用了DMP时如何使用外接的磁力计？ 3845 • 请问MPU6050自检到底好吗？ 4916 • MPU6050初始化程序在mpu_init会出错 4928 • 请问STM32CUBEIDE HAL库如何移植到MPU6050 DMP？ 1322 • 请问51单片机能操作MPU6050的DMP吗？ 3740 • 怎样去获取STM32 MPU6050模块的数据呢 1815 • MPU6050程序移植到L151上时就报错是怎么回事？ 3106 • 读取MPU6050dmp后的姿态值但是串口打印不出值 1628 • 如何解决移植MPU6050的DMP库遇见的问题？ 762 2个回答

答案对人有帮助，有参考价值 0 　　1、实验分析　　MPU6050包含一个三轴陀螺仪，三轴加速度计，并且可以通过AUX_CL和AUX_DA再扩展一个磁力计，内部设有一个可扩展的数字运动处理器DMP，可以将欧拉角以四元数的形式输出。本次实验我们使用DMP库对MPU6050初始化并且通过DMP中的库函数读取加速度值和陀螺仪值显示在LCD上　　2、实验前准备　　使用DMP库需要在MPU官方下载固件并将下面六个导入工程　　　　并且在固件库中需要进行一定的设定。　　在inv_mpu.c文件中预留有调用文件的接口，需要我们提前设定一下　　首先　　#define MPU6050 //定义我们使用的传感器为MPU6050 　　#define MOTION_DRIVER_TARGET_MSP430 //定义驱动部分，采用MSP430的驱动（移植到STM32F1）　　其次　　要对接接口函数　　/* The following functions must be defined for this platform：　　1. i2c_write（unsigned char slave_addr， unsigned char reg_addr，　　2. unsigned char length， unsigned char const data）　　3. i2c_read（unsigned char slave_addr， unsigned char reg_addr，　　4. unsigned char length， unsigned char data）　　5. delay_ms（unsigned long num_ms）　　6. get_ms（unsigned long count）　　7. reg_int_cb（void （cb）（void）， unsigned char port， unsigned char pin）　　8. labs（long x）　　9. fabsf（float x）　　10. min（int a， int b）　　/ 　　#define i2c_write MPU_Write_Len 　　#define i2c_read MPU_Read_Len 　　#define delay_ms delay_ms 　　#define get_ms mget_ms 　　#define log_i printf //打印信息　　#define log_e printf //打印信息　　按照官方注释的要求，接口函数的入口参数必须按照要求对齐，否则将无法使用DMP库函数。　　3、实验分析　　上一次我们编写了软模拟IIC的程序，本次需要增加IIC连续写和连续读，这样我们才可以直接操作MPU中的寄存器。　　操作步骤：　　IIC初始化-》MPU的初始化-》DMP库初始化-》使用库函数读取数据　　（1）MPU初试步骤　　设置AD0引脚电平（低电平，从机地址为0x68；高电平，从机地址为0x69）　　IIC初始化　　复位从机，唤醒从机　　设置陀螺仪、加速度计、设置采样速率　　关闭所有中断、IIC主模式关闭、关闭FIFO 　　设置INT引脚低电平有效　　判断从机地址是否正确　　设置正方向　　使能陀螺仪和加速度计　　4、MPU6050寄存器分析　　1、自检寄存器　　　　MPU自检寄存器，会产生自检反馈：STR=Gyroscope Output with Self Test Enabled — Gyroscope Output with Self Test Disabled。可以判断自检成功or失败　　2、采样频率分频器　　　　传感器寄存器输出， FITO 输出， DMP 采样， Motion 检测， Zero Motion 检测和 Free Fall检测都基于这个采样频率。　　采样频率=陀螺仪输出频率/（ 1+SMPLRT_DIV）　　陀螺仪的输出频率是1KHz或者8KHz，与数字低通滤波器（DLPF）有关，当DLPF_CFG=0/7时，频率为8K，其他为1K，而且 DLPF 滤波频率一般设置为采样率的一半。采样率，我们假定设置为 50Hz，那么SMPLRT_DIV=1000/50-1=19。　　3、陀螺仪配置寄存器　　　　这个寄存器我们只需要设置FS_SEL位，用于设置陀螺仪满量程范围：0，±250°/s；1，±500°/s；2，±1000°/s；3，±2000°/s 　　陀螺仪为16位的ADC，所以灵敏度可以达到65536/4000=16.4LSB/（° /S）。　　4、加速度计配置寄存器　　　　和陀螺仪一样，只需要设置AFS_SEL位，0，±2g； 1，±4g； 2，±8g； 3，±16g；我们一般设置为 0，即±2g，因为加速度传感器的 ADC，也是 16 位，所以得到灵敏度为： 65536/4=16384LSB/g。　　5、FIFO使能寄存器　　　　该寄存器用于控制 FIFO 使能，在简单读取传感器数据的时候，可以不用 FIFO，设置对应位为 0 即可禁止 FIFO，设置为 1，则使能 FIFO。注意加速度传感器的 3 个轴，全由 1 个位（ACCEL_FIFO_EN）控制，只要该位置 1，则加速度传感器的三个通道都开启 FIFO。　　6、配置寄存器　　　　这里的DLPF_CFG位就是数字低通滤波器的设置位　　　　一般我们设置角速度传感器的带宽为其采样率的一半，比如前面设置的采样率为100Hz，那么带宽就应该设置50Hz，取表中角速度近似值42Hz，就应该设置DLPF_CFG=011; 　　7、电源管理寄存器1 　　　　DEVICE_RESET 位用来控制复位，设置为 1，复位 MPU6050，复位结束后， MPU硬件自动清零该位。　　SLEEEP 位用于控制 MPU6050 的工作模式，复位后，该位为 1，即进入了睡眠模式（低功耗），所以我们要清零该位，以进入正常工作模式。　　TEMP_DIS 用于设置是否使能温度传感器，设置为 0，则使能。　　CLKSEL［2:0］用于选择系统时钟源　　　　内部8M晶振，不太准确，一般采用X轴的PLL作为时钟源　　8、电源管理寄存器2 　　　　LP_WAKE_CTRL 用于控制低功耗时的唤醒频率，用不到。　　剩下的 6 位，分别控制加速度和陀螺仪的 x/y/z 轴是否进入待机模式，这里我们全部都不进入待机模式，所以全部设置为 0 即可。　　9、数据输出寄存器　　陀螺仪数据输出寄存器，总共有 6 个寄存器组成，　　地址为： 0X43~0X48，　　通过读取这 6 个寄存器，就可以读到陀螺仪 x/y/z 轴的值，　　比如 x 轴的数据，可以通过读取 0X43（高 8 位）和 0X44（低 8 位）寄存器得到，其他轴以此类推。　　同样，加速度传感器数据输出寄存器，也有 6 个，地址为： 0X3B~0X40，　　通过读取这 6 个寄存器，就可以读到加速度传感器 x/y/z 轴的值，　　比如读 x 轴的数据，可以通过读取 0X3B（高8 位）和 0X3C（低 8 位）寄存器得到，其他轴以此类推。　　10、温度传感器　　温度传感器的值，可以通过读取 0X41（高 8 位）和 0X42（低 8 位）寄存器得到，温度换算公式为：　　Temperature = 36.53 + regval/340 　　Temperature 为计算得到的温度值，单位为℃， regval 为从 0X41 和 0X42 读到的温度传感器值。　　5、代码示例　　1、读写数据　　/* 　　* 功能：IIC写一个字节　　* 入口参数：reg，寄存器地址；data，数据　　* 返回值：0，正常；1，错误　　/ 　　u8 MPU_Write_Byte（u8 reg，u8 data）　　{ 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（MPU_ADDR《《1）\|0）;//ADDR左移一位+写操作　　if（MPU_IIC_Wait_Ack（））//等待应答　　{ 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 1; 　　} 　　MPU_IIC_Send_Byte（reg）; 　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（data）; 　　if（MPU_IIC_Wait_Ack（））　　{ 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 1; 　　} 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 0; 　　} 　　/* 　　* 功能：IIC读一个字节　　* 入口参数：reg，寄存器地址　　* 返回值：数据　　/ 　　u8 MPU_Read_Byte（u8 reg）　　{ 　　u8 res; 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（MPU_ADDR《《1）\|0）;//外设地址+写命令　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（reg）;//寄存器地址　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（MPU_ADDR《《1）\|1）; 　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　res = MPU_IIC_Read_Byte（0）; 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return res; 　　} 　　/* 　　* 功能：IIC连续写　　* 入口参数：addr，外设地址；reg，寄存器地址；len，写入长度；buf，数据　　* 返回值：0，正常；1，错误　　/ 　　u8 MPU_Write_Len（u8 addr，u8 reg，u8 len，u8 buf）　　{ 　　u8 i; 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（addr《《1）\|0）; 　　if（MPU_IIC_Wait_Ack（））　　{ 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 1; 　　} 　　MPU_IIC_Send_Byte（reg）; 　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　for（i=0;i《len;i++）　　{ 　　MPU_IIC_Send_Byte（buf［i］）; 　　if（MPU_IIC_Wait_Ack（））　　{ 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 1; 　　} 　　} 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 0; 　　} 　　/** 　　* 功能：IIC连续读　　* 入口参数：addr，外设地址；reg，寄存器地址；len，读取长度；buf，储存数据　　* 返回值：0，正常；1，错误　　/ 　　u8 MPU_Read_Len（u8 addr，u8 reg，u8 len，u8 buf）　　{ 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（addr《《1）\|0）; 　　if（MPU_IIC_Wait_Ack（））　　{ 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 1; 　　} 　　MPU_IIC_Send_Byte（reg）; 　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　MPU_IIC_Start（）; 　　MPU_IIC_Send_Byte（（addr《《1）\|1）; 　　MPU_IIC_Wait_Ack（）; 　　while（len）　　{ 　　if（len==1）　　buf=MPU_IIC_Read_Byte（0）; 　　else 　　buf=MPU_IIC_Read_Byte（1）; 　　len--; 　　buf++; 　　} 　　MPU_IIC_Stop（）; 　　return 0; 　　} 　　2、陀螺仪初始化代码　　/** 　　* 功能：初始化MPU6050 　　* 入口参数：无　　* 返回值：0，成功；其他，错误　　/ 　　u8 MPU_Init（void）　　{ 　　u8 res; 　　GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; 　　RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_AFIO \| RCC_APB2Periph_GPIOA，ENABLE）; 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 　　GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; 　　GPIO_Init（GPIOA，&GPIO_InitStructure）; 　　GPIO_PinRemapConfig（GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable，ENABLE）;//禁止JTAG，使PA15变为普通IO 　　MPU_AD0_CTRL = 0;//控制MPU6050的AD0为低电平，从机地址=0x68；　　// 高电平， 0x69；　　MPU_IIC_Init（）; 　　MPU_Write_Byte（MPU_PWR_MGMT1_REG，0x80）;//复位从机　　delay_ms（100）; 　　MPU_Write_Byte（MPU_PWR_MGMT1_REG，0x00）;//唤醒从机　　MPU_Set_Gyro_Fsr（3）;//陀螺仪传感器 +-2000dps 　　MPU_Set_Accel_Fsr（0）;//加速度传感器 +-2g 　　MPU_Set_Rate（50）; 　　MPU_Write_Byte（MPU_INT_EN_REG，0x00）;//关闭所有中断　　MPU_Write_Byte（MPU_USER_CTRL_REG，0x00）;//IIC主模式关闭　　MPU_Write_Byte（MPU_FIFO_EN_REG，0x00）;//关闭FIFO 　　MPU_Write_Byte（MPU_INTBP_CFG_REG，0x80）;//INT低电平有效　　res = MPU_Read_Byte（MPU_DEVICE_ID_REG）; 　　if（res == MPU_ADDR）　　{ 　　MPU_Write_Byte（MPU_PWR_MGMT1_REG，0x01）;//设置CLKSEL PLL X轴为参考　　MPU_Write_Byte（MPU_PWR_MGMT2_REG，0x00）;//加速度计和陀螺仪使能　　MPU_Set_Rate（50）; 　　} 　　else 　　return 1; 　　return 0; 　　} 　　/* 　　* 功能：设置陀螺仪传感器满量程范围　　* 入口参数：fsr，0，+-250dps 　　* 1，+-500dps 　　* 2，+-1000dps 　　* 3，+-2000dps 　　* 返回值：0，成功；1，失败　　/ 　　u8 MPU_Set_Gyro_Fsr（u8 fsr）　　{ 　　return MPU_Write_Byte（MPU_GYRO_CFG_REG，fsr《《3）; 　　} 　　/* 　　* 功能：设置加速度传感器满量程范围　　* 入口参数：fsr，0，+-2g 　　* 1，+-4g 　　* 2，+-8g 　　* 3，+-16g 　　* 返回值：0，成功；1，失败　　/ 　　u8 MPU_Set_Accel_Fsr（u8 fsr）　　{ 　　return MPU_Write_Byte（MPU_ACCEL_CFG_REG，fsr《《3）; 　　} 　　/* 　　* 功能：设置数字低通滤波器　　* 入口参数：lpf，低通滤波器频率（Hz）　　* 返回值：0，成功；1，失败　　/ 　　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）; 　　} 　　/* 　　* 功能：设置采样率（Fs=1KHz）　　* 入口参数：rate=［4，1000］Hz 　　* 返回值：0，设置成功；1，设置失败　　/ 　　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）; 　　return MPU_Set_LPF（rate/2）; 　　} 　　3、获取原始数据代码　　/* 　　* 功能：获取MPU内部温度　　* 入口参数：无　　* 返回值：温度100 　　/ 　　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 temp100; 　　} 　　/* 　　* 功能：获得陀螺仪原始值　　* 入口参数：gx，gy，gz，陀螺仪XYZ轴原始数据（带符号）　　* 返回值：0，成功；1，失败　　/ 　　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; 　　} 　　/* 　　* 功能：获得加速度原始值　　* 入口参数：ax，ay，az，加速度计XYZ的原始数据（）　　* 返回值：0，正常；1，错误　　/ 　　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; 　　}

2021-11-17 16:06:59 评论举报王鑫

答案对人有帮助，有参考价值 0 4、DMP库函数调用　　//mpu6050，dmp初始化　　//返回值：0，正常　　// 其他，失败　　u8 mpu_dmp_init（void）　　{ 　　u8 res=0; 　　MPU_IIC_Init（）; //初始化IIC总线　　if（mpu_init（）==0） //初始化MPU6050 　　{ 　　res=mpu_set_sensors（INV_XYZ_GYRO\|INV_XYZ_ACCEL）;//设置所需要的传感器　　if（res）return 1; 　　res=mpu_configure_fifo（INV_XYZ_GYRO\|INV_XYZ_ACCEL）;//设置FIFO 　　if（res）return 2; 　　res=mpu_set_sample_rate（DEFAULT_MPU_HZ）; //设置采样率　　if（res）return 3; 　　res=dmp_load_motion_driver_firmware（）; //加载dmp固件　　if（res）return 4; 　　res=dmp_set_orientation（inv_orientation_matrix_to_scalar（gyro_orientation））;//设置陀螺仪方向　　if（res）return 5; 　　res=dmp_enable_feature（DMP_FEATURE_6X_LP_QUAT\|DMP_FEATURE_TAP\| //设置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）; //设置DMP输出速率（最大不超过200Hz）　　if（res）return 7; 　　res=run_self_test（）; //自检　　if（res）return 8; 　　res=mpu_set_dmp_state（1）; //使能DMP 　　if（res）return 9; 　　}else return 10; 　　return 0; 　　} 　　//得到dmp处理后的数据（注意，本函数需要比较多堆栈，局部变量有点多）　　//pitch：俯仰角精度：0.1° 范围：-90.0° 《---》 +90.0° 　　//roll：横滚角精度：0.1° 范围：-180.0°《---》 +180.0° 　　//yaw：航向角精度：0.1° 范围：-180.0°《---》 +180.0° 　　//返回值：0，正常　　// 其他，失败　　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; 　　/ Gyro and accel data are written to the FIFO by the DMP in chip frame and hardware units. 　　* This behavior is convenient because it keeps the gyro and accel outputs of dmp_read_fifo and mpu_read_fifo consistent. 　　*/ 　　/if （sensors & INV_XYZ_GYRO ）　　send_packet（PACKET_TYPE_GYRO， gyro）; 　　if （sensors & INV_XYZ_ACCEL）　　send_packet（PACKET_TYPE_ACCEL， accel）; / 　　/ Unlike gyro and accel， quaternions are written to the FIFO in the body frame， q30. 　　* The orientation is set by the scalar passed to dmp_set_orientation during initialization. 　　*/ 　　if（sensors&INV_WXYZ_QUAT）　　{ 　　q0 = quat［0］ / q30; //q30格式转换为浮点数　　q1 = quat［1］ / q30; 　　q2 = quat［2］ / q30; 　　q3 = quat［3］ / q30; 　　//计算得到俯仰角/横滚角/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（q1q2 + q0q3），q0q0+q1q1-q2q2-q3q3） * 57.3; //yaw 　　}else return 2; 　　return 0; 　　} 　　6、实验现象　　7、总结　　对于MPU6050数据的处理，使用DMP库是一种比较简单的办法，如果理论扎实，可以自行读取原始数据，通过四元数解算获取欧拉角。下一次我们将会把陀螺仪得到的数据发送到上位机，下次主要分析上位机的通讯协议。

2021-11-17 16:07:04 评论举报向可嘉