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单片机mpu6050角度输出 显示加速度计和陀螺仪的10位原始数据

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ID:257510 发表于 2017-12-5 08:24 | 显示全部楼层 |阅读模式
直接输出角度单片机源程序如下:
  1. //****************************************
  2. // Update to MPU6050 by shinetop
  3. // MCU: STC89C52
  4. // 功能: 显示加速度计和陀螺仪的10位原始数据
  5. //****************************************
  6. // GY-52 MPU3050 IIC测试程序
  7. // 使用单片机STC89C51
  8. // 晶振：11.0592M
  9. // 显示：LCD1602
  10. // 编译环境 Keil uVision2
  11. // 参考宏晶网站24c04通信程序
  12. //****************************************
  13. #include <REG52.H>       
  14. #include <math.h>    //Keil library  
  15. #include <stdio.h>   //Keil library       
  16. #include <INTRINS.H>
  17. typedef unsigned char  uchar;
  18. typedef unsigned short ushort;
  19. typedef unsigned int   uint;
  20. //****************************************
  21. // 定义51单片机端口
  22. //****************************************
  23. sbit SCL=P1^0;                        //IIC时钟引脚定义
  24. sbit SDA=P1^1;                        //IIC数据引脚定义
  25. sbit led1=P2^7;
  26. sbit led2=P2^6;
  27. //****************************************
  28. // 定义MPU6050内部地址
  29. //****************************************
  30. #define        SMPLRT_DIV                0x19        //陀螺仪采样率，典型值：0x07(125Hz)
  31. #define        CONFIG                        0x1A        //低通滤波频率，典型值：0x06(5Hz)
  32. #define        GYRO_CONFIG                0x1B        //陀螺仪自检及测量范围，典型值：0x18(不自检，2000deg/s)
  33. #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)
  34. #define        ACCEL_XOUT_H        0x3B
  35. #define        ACCEL_XOUT_L        0x3C
  36. #define        ACCEL_YOUT_H        0x3D
  37. #define        ACCEL_YOUT_L        0x3E
  38. #define        ACCEL_ZOUT_H        0x3F
  39. #define        ACCEL_ZOUT_L        0x40
  40. #define        TEMP_OUT_H                0x41
  41. #define        TEMP_OUT_L                0x42
  42. #define        GYRO_XOUT_H                0x43
  43. #define        GYRO_XOUT_L                0x44       
  44. #define        GYRO_YOUT_H                0x45
  45. #define        GYRO_YOUT_L                0x46
  46. #define        GYRO_ZOUT_H                0x47
  47. #define        GYRO_ZOUT_L                0x48
  48. #define        PWR_MGMT_1                0x6B        //电源管理，典型值：0x00(正常启用)
  49. #define        WHO_AM_I                0x75        //IIC地址寄存器(默认数值0x68，只读)
  50. #define        SlaveAddress        0xD0        //IIC写入时的地址字节数据，+1为读取
  51. //****************************************
  52. //定义类型及变量
  53. //****************************************
  54. uchar dis[4];                                                        //显示数字(-511至512)的字符数组
  55. int        dis_data;                                                //变量
  56. int Acc_X;      //显示X轴角度
  57. int Acc_Y;
  58. int Acc_Z;
  59. int Gyr_X;   //显示X轴角速度
  60. int Gyr_Y;
  61. int Gyr_Z;
  62. //int        Temperature,Temp_h,Temp_l;        //温度及高低位数据
  63. //****************************************
  64. //函数声明
  65. //****************************************
  66. void  delay(unsigned int k);                                                                                //延时
  67. //MPU6050操作函数
  68. void  InitMPU6050();                                                                                                        //初始化MPU6050
  69. void  Delay5us();
  70. void  I2C_Start();
  71. void  I2C_Stop();
  72. void  I2C_SendACK(bit ack);
  73. bit   I2C_RecvACK();
  74. void  I2C_SendByte(uchar dat);
  75. uchar I2C_RecvByte();
  76. void  I2C_ReadPage();
  77. void  I2C_WritePage();
  78. void  display_ACCEL_x();
  79. void  display_ACCEL_y();
  80. void  display_ACCEL_z();
  81. uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address);                                                //读取I2C数据
  82. void  Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data);        //向I2C写入数据
  83. //****************************************
  84. //整数转字符串
  85. //****************************************
  86. void lcd_printf(uchar *s,int temp_data)
  87. {
  88.         if(temp_data<0)
  89.         {
  90.                 temp_data=-temp_data;
  91.                 *s='-';
  92.         }
  93.         else *s=' ';
  94.         *++s =temp_data/100+0x30;
  95.         temp_data=temp_data%100;     //取余运算
  96.         *++s =temp_data/10+0x30;
  97.         temp_data=temp_data%10;      //取余运算
  98.         *++s =temp_data+0x30;        
  99. }
  100. //****************************************
  101. //延时
  102. //****************************************
  103. void delay(unsigned int k)       
  104. {                                               
  105.         unsigned int i,j;                               
  106.         for(i=0;i<k;i++)
  107.         {                       
  108.                 for(j=0;j<121;j++);
  109.         }                                               
  110. }
  111. //**************************************
  112. //延时5微秒(STC90C52RC@12M)
  113. //不同的工作环境,需要调整此函数
  114. //当改用1T的MCU时,请调整此延时函数
  115. //**************************************
  116. void Delay5us()
  117. {
  118.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  119.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  120.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  121.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  122.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  123.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
  124. }
  125. //**************************************
  126. //I2C起始信号
  127. //**************************************
  128. void I2C_Start()
  129. {
  130.     SDA = 1;                    //拉高数据线
  131.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  132.     Delay5us();                 //延时
  133.     SDA = 0;                    //产生下降沿
  134.     Delay5us();                 //延时
  135.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  136. }
  137. //**************************************
  138. //I2C停止信号
  139. //**************************************
  140. void I2C_Stop()
  141. {
  142.     SDA = 0;                    //拉低数据线
  143.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  144.     Delay5us();                 //延时
  145.     SDA = 1;                    //产生上升沿
  146.     Delay5us();                 //延时
  147. }
  148. //**************************************
  149. //I2C发送应答信号
  150. //入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
  151. //**************************************
  152. void I2C_SendACK(bit ack)
  153. {
  154.     SDA = ack;                  //写应答信号
  155.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  156.     Delay5us();                 //延时
  157.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  158.     Delay5us();                 //延时
  159. }
  160. //**************************************
  161. //I2C接收应答信号
  162. //**************************************
  163. bit I2C_RecvACK()
  164. {
  165.     SCL = 1;                    //拉高时钟线
  166.     Delay5us();                 //延时
  167.     CY = SDA;                   //读应答信号
  168.     SCL = 0;                    //拉低时钟线
  169.     Delay5us();                 //延时
  170.     return CY;
  171. }
  172. //**************************************
  173. //向I2C总线发送一个字节数据
  174. //**************************************
  175. void I2C_SendByte(uchar dat)
  176. {
  177.     uchar i;
  178.     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
  179.     {
  180.         dat <<= 1;              //移出数据的最高位
  181.         SDA = CY;               //送数据口
  182.         SCL = 1;                //拉高时钟线
  183.         Delay5us();             //延时
  184.         SCL = 0;                //拉低时钟线
  185.         Delay5us();             //延时
  186.     }
  187.     I2C_RecvACK();
  188. }
  189. //**************************************
  190. //从I2C总线接收一个字节数据
  191. //**************************************
  192. uchar I2C_RecvByte()
  193. {
  194.     uchar i;
  195.     uchar dat = 0;
  196.     SDA = 1;                    //使能内部上拉,准备读取数据,
  197.     for (i=0; i<8; i++)         //8位计数器
  198.     {
  199.         dat <<= 1;
  200.         SCL = 1;                //拉高时钟线
  201.         Delay5us();             //延时
  202.         dat |= SDA;             //读数据               
  203.         SCL = 0;                //拉低时钟线
  204.         Delay5us();             //延时
  205.     }
  206.     return dat;
  207. }
  208. //**************************************
  209. //向I2C设备写入一个字节数据
  210. //**************************************
  211. void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data)
  212. {
  213.     I2C_Start();                  //起始信号
  214.     I2C_SendByte(SlaveAddress);   //发送设备地址+写信号
  215.     I2C_SendByte(REG_Address);    //内部寄存器地址，
  216.     I2C_SendByte(REG_data);       //内部寄存器数据，
  217.     I2C_Stop();                   //发送停止信号
  218. }
  219. //**************************************
  220. //从I2C设备读取一个字节数据
  221. //**************************************
  222. uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address)
  223. {
  224.         uchar REG_data;
  225.         I2C_Start();                   //起始信号
  226.         I2C_SendByte(SlaveAddress);    //发送设备地址+写信号
  227.         I2C_SendByte(REG_Address);     //发送存储单元地址，从0开始       
  228.         I2C_Start();                   //起始信号
  229.         I2C_SendByte(SlaveAddress+1);  //发送设备地址+读信号
  230.         REG_data=I2C_RecvByte();       //读出寄存器数据
  231.         I2C_SendACK(1);                //接收应答信号
  232.         I2C_Stop();                    //停止信号
  233.         return REG_data;
  234. }
  235. //**************************************
  236. //初始化MPU6050
  237. //**************************************
  238. void InitMPU6050()
  239. {
  240.         Single_WriteI2C(PWR_MGMT_1, 0x00);        //解除休眠状态
  241.         Single_WriteI2C(SMPLRT_DIV, 0x07);
  242.         Single_WriteI2C(CONFIG, 0x06);
  243.         Single_WriteI2C(GYRO_CONFIG, 0x18);
  244.         Single_WriteI2C(ACCEL_CONFIG, 0x01);
  245. }
  246. //**************************************
  247. //合成数据
  248. //**************************************
  249. int GetData(uchar REG_Address)
  250. {
  251.         char H,L;
  252.         H=Single_ReadI2C(REG_Address);
  253.         L=Single_ReadI2C(REG_Address+1);
  254.         return (H<<8)+L;   //合成数据
  255. }
  256. void shuju()
  257. {
  258.         Acc_X=GetData(ACCEL_XOUT_H);        //X轴加速度
  259.         Acc_Y=GetData(ACCEL_YOUT_H);        //Y轴加速度
  260.         Acc_Z=GetData(ACCEL_ZOUT_H);        //Z轴加速度
  261.         Gyr_X=GetData(GYRO_XOUT_H);                //X轴角速度
  262.         Gyr_Y=GetData(GYRO_YOUT_H);                //Y轴角速度
  263.         Gyr_Z=GetData(GYRO_ZOUT_H);                //Z轴角速度
  264. }
  265. //得到角度
  266. //x,y,z:x,y,z方向的重力加速度分量(不需要单位,直接数值即可)
  267. //dir:要获得的角度.0,与Z轴的角度;1,与X轴的角度;2,与Y轴的角度.
  268. //返回值:角度值.单位0.1°.
  269. short ADXL345_Get_Angle(float x , float y , float z , uchar dir)
  270. {
  271.     float temp;
  272.     float res=0;
  273.     switch(dir)
  274.     {
  275.         case 0://与自然Z轴的角度
  276.             temp=sqrt((x*x+y*y))/z;
  277.             res=atan(temp);
  278.             break;
  279.         case 1://与自然X轴的角度
  280.             temp=x/sqrt((y*y+z*z));
  281.             res=atan(temp);
  282.             break;
  283.         case 2://与自然Y轴的角度
  284.             temp=y/sqrt((x*x+z*z));
  285. ……………………

  287. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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ID:257510 发表于 2017-12-5 08:26 | 显示全部楼层
这里面的代码是我用角度来控制电机的
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ID:110278 发表于 2018-6-11 15:11 | 显示全部楼层
正在要找的资料，感激。
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ID:159115 发表于 2018-7-23 10:51 | 显示全部楼层
感谢分享，谢谢
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ID:705100 发表于 2020-3-9 12:52 | 显示全部楼层
非常好！正是要找的资料
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ID:512651 发表于 2020-3-26 17:39 | 显示全部楼层
非常好的资料，谢谢分享！
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ID:664066 发表于 2020-6-22 22:33 | 显示全部楼层
非常好的资料，谢谢分享！
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ID:774633 发表于 2020-6-23 13:51 | 显示全部楼层
正在研究陀螺仪算法，很棒的资料
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ID:495287 发表于 2020-9-10 21:10 | 显示全部楼层
陀螺一转知三维，
X.Y.Z.多轴相随;
相角求得全维度，
转换得知距离位。
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