简单介绍各类陀螺仪的使用

简单介绍各类陀螺仪的使用

最近，被安排调试MPU6050模块，之前从没接触过相关MEMS传感器，所以感觉一头雾水。幸好还有网络，还有强大的兄弟团的支持。不过，很可惜，网上大部分资料只是简单教你如何配置MPU6050并从数据寄存器读出测量值，而之后的数据处理很少涉及。这使得像我一样的菜鸟们十分抓狂。所以在此开辟专栏，希望大家集思广益，共同征服MPU6050。对于那些还不知道MPU6050是啥玩意的童鞋们，百度文科会告诉你。由于对此传感器的介绍铺天盖地，所以此处就一笔带过，不再详细介绍。

毫无疑问，无论是学习MPU6050，还是其他ICs，大家首先想到的是数据手册。没错，MPU6050有两个非常重要的数据手册，一个是PS-MPU- 6000A，另一个是RM-MPU-6000A。其他的都是原厂评估板的相关使用手册，对我们屌丝来说可以不用拜读了。PS-MPU-6000A是产品说明书，主要介绍了内部的结构、技术参数以及封装等内容；RM-MPU-6000A（*）是寄存器映射和描述文档，里面详细介绍了MPU6050内部各个寄存器的实现功能，对我们用户来说相当重要。网上虽然有一些翻译的中文资料，但自己还是硬着头皮仔细研读了一下两个手册。下面就把自己的心得和大家一起分享一下（产品说明书网上已有中文版，这里着重讲一下第二个数据手册）。

RM-MPU-6000A列出了将近100个寄存器，还有一部分寄存器没有列出来，估计是不对用户开放的。这些寄存器大致上可分为如下几类：自检寄存器、陀螺仪加速度配置寄存器、总线配置相关寄存器、中断配置寄存器、数据寄存器、第三方传感器配置寄存器、FIFO相关寄存器、系统配置寄存器。第一次看到这么多寄存器时倒吸一口凉气，相信很多网友会跟我有相同的感觉。其实，仔细分析下来，真正需要你配置的寄存器也就一半左右。由于我手中的MPU6050模块并没有外接第三方传感器，所以需要配置的寄存器就更少了。下面我们就一起来学习一下一些比较重要的寄存器。

系统配置寄存器

1、PWR_MGMT_1

该寄存器用来配置工作模式和时钟源。此外，还可以通过配置该寄存器复位整个器件以及禁止使用温度传感器。偶设置为0x08，处于正常工作模式，禁止使用温度传感器，选用内部8MHZ的时钟源。

2、PWR_MGMT_2

该寄存器用来配置加速度计模式下的唤醒频率和待机模式。

3、USER_CTRL

该寄存器用来使能或禁止FIFO缓冲、IIC主模式、和IIC接口。

4、MOT_DETECT_CTRL

该寄存器用来添加加速度计上电的延迟时间，默认是延时为4ms。

5、SIGNAL_PATH_RESET

该寄存器用来复位各个传感器的信号通路。

陀螺仪加速度配置寄存器

1、SMPRT_DIV

该寄存器用来产生采样率（Sample Rate = Gyroscope Output Rate / （1 + SMPLRT_DIV））。偶设置为0x07，典型值。

2、CONFIG

该寄存器用来配置FSYNC管脚采样率和数字低通滤波器。

3、GYRO_CONFIG

该寄存器用来启动陀螺仪自检和设置陀螺仪测量范围（用户可根据自己的要求进行设置）。

4、ACCEL_CONFIG

该寄存器用来启动加速度计自检和设置加速度计测量范围（用户可根据自己的要求进行设置）。手册上说也能配置高通滤波器，但剩余的低三位没用到，不知如何设置？

I2C配置相关寄存器

INT_PIN_CFG寄存器I2C_BYPASS_EN位置1，USER_CTRL寄存器I2C_MST_EN置0，使得主控制器的I2与 MPU6050的AUXI2C 直通。

中断配置寄存器

1、INT_PIN_CFG

该寄存器用来配置INT管脚的中断行为。偶设置为0x30，推挽输出，高电平有效，发生中断时INT管脚被拉高，任何读操作都会清除中断。

2、INT_ENABLE

该寄存器用来使能各种中断源。偶设置为0x01，使能数据准备好中断。当此中断产生时，可以读取传感器的数据寄存器来获取测量值（手册上说当完成写操作时会触发此中断，不知道是怎么回事，偶这样设置也能正常工作）。

3、INT_STATUS

中断状态寄存器，可以通过读取相应中断标志位来清除中断。

上面所介绍的寄存器主要是初始化MPU6050时大概用到的寄存器，按如上配置，MPU6050可正常工作。对于手册上的一些内容依然迷茫，望解答。

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// 陀螺仪 MPU6050 IIC测试程序

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#include "stm32f10x_lib.h"

#include //Keil library

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

ErrorStatus HSEStartUpStatus;

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

// 定义MPU6050内部地址

//****************************************

#define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺仪采样率，典型值：0x07(125Hz)

#define CONFIG 0x1A //低通滤波频率，典型值：0x06(5Hz)

#define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)

#define ACCEL_CONFIG 0x1C //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)

#define ACCEL_XOUT_H 0x3B

#define ACCEL_XOUT_L 0x3C

#define ACCEL_YOUT_H 0x3D

#define ACCEL_YOUT_L 0x3E

#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F

#define ACCEL_ZOUT_L 0x40

//#define TEMP_OUT_H 0x41

//#define TEMP_OUT_L 0x42

//

#define GYRO_XOUT_H 0x43

#define GYRO_XOUT_L 0x44

#define GYRO_YOUT_H 0x45

#define GYRO_YOUT_L 0x46

#define GYRO_ZOUT_H 0x47

#define GYRO_ZOUT_L 0x48

#define PWR_MGMT_1 0x6B //电源管理，典型值：0x00(正常启用)

//#define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默认数值0x68，只读)