FireBLE裸奔之八MPU6050

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                                       东方青学FireBle

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FireBLE裸奔之八MPU6050

-----东方青

一直没机会玩四轴！以前做的平衡车基本上都是由三轴+加速度传感器，还有陀螺仪！能把这三轴传感器融为一体的神器还真是没用过，今天就体验一番！

在百度上扒拉了一段简介，如下：

MPU6050是全球首例9轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器 DMP（ DigitalMotion Processor），可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以通过其 I2C接口输出一个9轴的信号。 MPU6050也可以通过其I2C接口连接非惯性的数字传感器，比如压力传感器。

嘿嘿！好像很流弊的样子！不管了！先使用它再说！首先逼逼几件东西，Datasheet和规格书。从Datasheet中基本上可以了解到，MPU6050存在主从IIC接口，即既能做主机，也可以做从机！啥意思呢？其实上面的那段话已经非常明确的表述了，MPU6050可以作为主机控制一些传感器，从而作为从机输出9轴信号，等待MCU来读取。并且还提供了各种中断，可以随时激活MCU进行读取数据。它的内部框架图如下：

不在多说！架构图表明一切！其他的可自行参考以下两个手册：

《MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification Revision 3.4》产品规格书，描述了整一个MPU6050的架构和各种工作模式，中断等。

《MPU-6000 and MPU-6050Register Map and Descriptions Revision 4.2》寄存器映射描述，讲述了MPU6050的寄存器的映射地址和寄存器的作用，也包括MPU6050数据的计算等等。再具体使用MPU6050的过程中，参考这两个手册即可。

作为在FireBLE板卡上的传感器，首先是需要让MPU6050工作起来！至于具体使用，得看详细用途。

由以上的描述可知，MCU和MPU6050之间是通过IIC总线实现的通信，所以，必须要对IIC总线熟练的理解。在我的一篇文章《我的IIC学习笔记--I2C串行总线的组成及工作原理》中已经很详细的分析了IIC总线协议。在此不做多说。下面就是移植FireBLE的MPU6050的例程为己用的过程。

1.确定硬件。

先看原理图：

呵呵！好简单的原理图啊！与MCU相连的有三个引脚，并且按照功能分：IIC：SDA-》P2.3 ，SCL-》P2.4；中断P3.1。再看QN9021的Datasheet：

嘿嘿！的确是IIC接口哇！因为每个GPIO口都可以作为外部中断输入，所以P3.1作为中断口毋庸置疑。

2.移植MPU6050例程

找到例程，如图：

然后打开工程移植相关代码到我们自己的工程。

可分成两部分移植：

（1）IIC通信协议相关代码

（2）MPU6050的读写相关代码

（3）MPU6050初始化代码

由于代码较多！这里只说明一下MPU6050的初始化代码和应用代码，因为为了能让我更方便的时候，作了一些修改！

这个MPU的初始化分成两个部分，先初始化IIC总线，再初始化MPU6050，初始化MPU6050其实就是想MPU6050的寄存器写入各种初始化值，使其能够正常按照我们的规定工作。关于寄存器，需要查询MPU6050的寄存器映射规格书。

IIC的初始化，没什么好说的！但是需要注意的是，这里申请了一个长度为104Byte的内存空间，这里尤其注意。

这里就是我写或者我修改过的了！mpu_6050_int_flag全局变量作为MPU6050的中断标志，数组mpu6050_buf用来读取MPU6050的数据，之所以用数组是因为其一定义就会分配好内存空间，并且是连续的内存空间。在下面的void mpu6050_int_init(void)函数就是中断引脚的初始化喽，因为MPU6050会产生中断来提醒MCU读取数据，所以配置MCU的外部中断输入口。然后我将所有的关于MPU6050的初始化全部写在一个函数void MPU6050_InitConfig(void)；以方便调用。

这就是MPU6050_Device.c文件的初始化内容了！所有关于MPU6050的驱动代码和初始化代码都在此文件。

（4）应用MPU6050。

实际上就是使用MPU6050干事啦！因MPU6050的有效数据的获取是需要中断来提醒MCU，再进行采集的，所有如果放在while循环里面轮询判断标志采集，我觉得这是一件吃力不讨好的事，而且为了能够更好的融合到我前面搭建的代码软件框架，所以就不走寻常路了。

因为前面的代码中，外部中断函数放在Key_Device.c文件中，索性也不修改位置了，并且还要保证前面的代码能够正常运行才是真理，所以就直接在Key_Device.c文件中干事了！因为这只与中断相关。

这就是外部中断函数的回调函数。以前的关于按键扫描的代码一点都没有修改！在下面添加判断是不是P31引脚产生的中断，若是，则读取加速度和陀螺仪的数据，因为没有实际的应用，所以在这里打印出来。就是这样简单。

关于main函数的调用：

呵呵！Mian函数除了多了一句关于MPU6050的初始化函数调用外，其他的代码和以前的代码没有任何差别！且看效果如下：

以上就是打印出的MPU6050的数据，加速度和陀螺仪的数据。再看如下 ，当按下按键时的现象：

嘿嘿！可以干很多事！基本上不影响相互之间的功能！就是这样！所以，编写代码是，风格个技巧是非常重要的！并且最好在这之前，只要思维导图构思过软件的框架，这样才能很好的保证代码的执行效率、可读性、可复用性等。当中这有些是冲突的，比如执行效率和可复用性有时候就会存在冲突，那么根据实际情况折中即可。

源码：