MPU6050

MPU-60X0对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位的ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。在网上找了一会，好像MPU-6050没有中文的数据手册，由于本人也处于学习阶段，翻译的可能不太准确，只能表达一下简单的意思，以官方数据手册为准。引脚说明：VDD供电电压为2.5V±5%、3.0V±5%、3.3V±5%；VDDIO为1.8V±5%内建振荡器在工作温度范围内仅有±1%频率变化。可选外部时钟输入32.768kHz或19.2MHz找出几个重要的寄存器：1）Register25–SampleRateDivider（SMPRT_DIV）1）SMPLRT_DIV8位无符号值，通过该值将陀螺仪输出分频，得到采样频率该寄存器指定陀螺仪输出率的分频，用来产生MPU-60X0的采样率。传感器寄存器的输出、FIFO输出、DMP采样和运动检测的都是基于该采样率。采样率的计算公式采样率=陀螺仪的输出率/(1+SMPLRT_DIV)当数字低通滤波器没有使能的时候，陀螺仪的输出平路等于8KHZ，反之等于1KHZ。2）Register26–Configuration（CONFIG）1）EXT_SYNC_SET3位无符号值，配置帧同步引脚的采样2）DLPF_CFG3位无符号值，配置数字低通滤波器该寄存器为陀螺仪和加速度计配置外部帧同步（FSYNC）引脚采样和数字低通滤波器（DLPF）。通过配置EXT_SYNC_SET，可以对连接到FSYNC引脚的一个外部信号进行采样。FSYNC引脚上的信号变化会被锁存，这样就能捕获到很短的频闪信号。采样结束后，锁存器将复位到当前的FSYNC信号状态。根据下面的表格定义的值，采集到的数据会替换掉数据寄存器中上次接收到的有效数据数字低通滤波器是由DLPF_CFG来配置，根据下表中DLPF_CFG的值对加速度传感器和陀螺仪滤波3）Register27–GyroscopeConfiguration（GYRO_CONFIG）1）XG_ST设置此位，X轴陀螺仪进行自我测试。2）YG_ST设置此位，Y轴陀螺仪进行自我测试。3）ZG_ST设置此位，Z轴陀螺仪进行自我测试。4）FS_SEL2位无符号值。选择陀螺仪的量程。这个寄存器是用来触发陀螺仪自检和配置陀螺仪的满量程范围。陀螺仪自检允许用户测试陀螺仪的机械和电气部分，通过设置该寄存器的XG_ST、YG_ST和ZG_STbits可以激活陀螺仪对应轴的自检。每个轴的检测可以独立进行或同时进行。自检的响应=打开自检功能时的传感器输出-未启用自检功能时传感器的输出在MPU-6000/MPU-6050数据手册的电气特性表中已经给出了每个轴的限制范围。当自检的响应值在规定的范围内，就能够通过自检；反之，就不能通过自检。根据下表，FS_SEL选择陀螺仪输出的量程：4）Register28–AccelerometerConfiguration（ACCEL_CONFIG）1）XA_ST设置为1时，X轴加速度感应器进行自检。2）YA_ST设置为1时，Y轴加速度感应器进行自检。3）ZA_ST设置为1时，Z轴加速度感应器进行自检。4）AFS_SEL2位无符号值。选择加速度计的量程。具体细节和上面陀螺仪的相似。根据下表，AFS_SEL选择加速度传感器输出的量程。5）Registers59to64–AccelerometerMeasurements（ACCEL_XOUT_H,ACCEL_XOUT_L,ACCEL_YOUT_H,ACCEL_YOUT_L,ACCEL_ZOUT_H,andACCEL_ZOUT_L）1）ACCEL_XOUT16位2’s补码值。存储最近的X轴加速度感应器的测量值。2）ACCEL_YOUT16位2’s补码值。存储最近的Y轴加速度感应器的测量值。3）ACCEL_ZOUT16位2’s补码值。存储最近的Z轴加速度感应器的测量值。这些寄存器存储加速感应器最近的测量值。加速度传感器寄存器，连同温度传感器寄存器、陀螺仪传感器寄存器和外部感应数据寄存器，都由两部分寄存器组成（类似于STM32F10X系列中的影子寄存器）：一个内部寄存器，用户不可见。另一个用户可读的寄存器。内部寄存器中数据在采样的时候及时的到更新，仅在串行通信接口不忙碌时，才将内部寄存器中的值复制到用户可读的寄存器中去，避免了直接对感应测量值的突发访问。在寄存器28中定义了每个16位的加速度测量值的最大范围，对于设置的每个最大范围，都对应一个加速度的灵敏度ACCEL_xOUT，如下面的表中所示：6）Registers65and66–TemperatureMeasurement（TEMP_OUT_HandTEMP_OUT_L）1）TEMP_OUT16位有符号值。存储的最近温度传感器的测量值。7）Registers67to72–GyroscopeMeasurements（GYRO_XOUT_H,GYRO_XOUT_L,GYRO_YOUT_H,GYRO_YOUT_L,GYRO_ZOUT_H,andGYRO_ZOUT_L）这个和加速度感应器的寄存器相似对应的灵敏度：8）Register107–PowerManagement1（PWR_MGMT_1）该寄存器允许用户配置电源模式和时钟源。它还提供了一个复位整个器件的位，和一个关闭温度传感器的位1）DEVICE_RESET置1后所有的寄存器复位，随后DEVICE_RESET自动置0.2）SLEEP置1后进入睡眠模式3）CYCLE当CYCLE被设置为1，且SLEEP没有设置，MPU-60X0进入循环模式，为了从速度传感器中获得采样值，在睡眠模式和正常数据采集模式之间切换，每次获得一个采样数据。在LP_WAKE_CTRL（108）寄存器中，可以设置唤醒后的采样率和被唤醒的频率。4）TEMP_DIS置1后关闭温度传感器5）CLKSEL指定设备的时钟源时钟源的选择：9）Register117–WhoAmI（WHO_AM_I）WHO_AM_I中的内容是MPU-60X0的6位I2C地址上电复位的第6位到第1位值为：110100为了让两个MPU-6050能够连接在一个I2C总线上，当AD0引脚逻辑低电平时，设备的地址是b1101000，当AD0引脚逻辑高电平时，设备的地址是b1101001（2013.01.24）淘宝买的货终于到了，学习用所以没买好的，这个模块只要18块钱。MPU-6000可以使用SPI和I2C接口，而MPU-6050只能使用I2C，其中I2C的地址由AD0引脚决定;寄存器共117个，挺多的，下面的是精简常用的，根据具体的要求，适当的添加。#defineSMPLRT_DIV0x19//采样率分频，典型值：0x07(125Hz)*/#defineCONFIG0x1A//低通滤波频率，典型值：0x06(5Hz)*/#defineGYRO_CONFIG0x1B//陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)*/#defineACCEL_CONFIG0x1C//加速计自检、测量范围及高通滤波频率，典型值：0x01(不自检，2G，5Hz)*/#defineACCEL_XOUT_H0x3B//存储最近的X轴、Y轴、Z轴加速度感应器的测量值*/#defineACCEL_XOUT_L0x3C#defineACCEL_YOUT_H0x3D#defineACCEL_YOUT_L0x3E#defineACCEL_ZOUT_H0x3F#defineACCEL_ZOUT_L0x40#defineTEMP_OUT_H0x41//存储的最近温度传感器的测量值*/#defineTEMP_OUT_L0x42#defineGYRO_XOUT_H0x43//存储最近的X轴、Y轴、Z轴陀螺仪感应器的测量值*/#defineGYRO_XOUT_L0x44#defineGYRO_YOUT_H0x45#defineGYRO_YOUT_L0x46#defineGYRO_ZOUT_H0x47#defineGYRO_ZOUT_L0x48#definePWR_MGMT_10x6B//电源管理，典型值：0x00(正常启用)*/#defineWHO_AM_I0x75//IIC地址寄存器(默认数值0x68，只读)*/编程时用到的关于I2C协议规范：PS:很多人在MPU6050的I2C地址上面弄不清楚，有人说地址是0x68，也有人说是0xD0，其实这两个都是可以的，取决于你的I2C驱动怎么写，这两个地址我都试过，没问题……