重力加速度陀螺仪传感器MPU-6050一 mpu6050陀螺仪方向

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)Register 25 – Sample RateDivider (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)Register 26 –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)Register 27 – 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)Register 28 – 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)Registers 59 to 64 – AccelerometerMeasurements (ACCEL_XOUT_H, ACCEL_XOUT_L, ACCEL_YOUT_H,ACCEL_YOUT_L, ACCEL_ZOUT_H, and ACCEL_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)Registers 65 and 66 – TemperatureMeasurement (TEMP_OUT_H andTEMP_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)Registers 67 to 72 – GyroscopeMeasurements(GYRO_XOUT_H, GYRO_XOUT_L, GYRO_YOUT_H, GYRO_YOUT_L, GYRO_ZOUT_H,and GYRO_ZOUT_L)


这个和加速度感应器的寄存器相似

对应的灵敏度:

8)Register 107 – Power Management1 (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)Register 117 – Who AmI(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) */
重力加速度陀螺仪传感器MPU-6050(一) mpu6050陀螺仪方向
#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……

  

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