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STM32驅動MPU6050(一)——基礎認識

STM32驅動MPU6050(一)——基礎認識

1.簡介

MPU6050是InvenSense 公司的 一款高性能三軸加速度+三軸陀螺儀的六軸傳感器晶片, 該晶片内部整合了 3 軸陀螺儀和 3 軸加速度傳感器,并可利用自帶的數字運動處理器(DMP: Digital Motion Processor)硬體加速引擎,通過主 IIC 接口,且含有一個第二 IIC 接口,可用于連接配接外部磁力傳感器,通過主 IIC 接口,向應用端輸出完整的 9 軸融合演算資料,通過DMP運算向應用端輸出姿态解算後的資料。

1.1 MPU6050 的特點

① 以數字形式輸出 6 軸或 9 軸(需外接磁傳感器)的旋轉矩陣、四元數(quaternion)、歐拉角格式(Euler Angle forma)的融合演算資料(需 DMP 支援);

② 16位ADC和信号調理的三軸MEMS陀螺儀,具有 131 LSBs/° /sec 敏感度與全格感測範圍為±250、±500、±1000 與±2000°/sec 的 3 軸角速度感測器(陀螺儀);

③ 16位ADC和信号調理的三軸MEMS加速度計,內建可程式控制,範圍為±2g、±4g、±8g 和±16g 的 3 軸加速度傳感器;

④ 移除加速器與陀螺儀軸間敏感度,降低設定給予的影響與感測器的飄移;

⑤ 自帶數字運動處理(DMP: Digital Motion Processing)引擎可減少 MCU 複雜的融合演算資料、感測器同步化、姿勢感應等的負荷;

⑥ 内建運作時間偏差與磁力感測器校正演算技術;

⑦ 自帶一個數字溫度傳感器;

⑧ 帶數字輸入同步引腳(Sync pin)支援視訊電子影相穩定技術與 GPS;

⑨ 可程式控制的中斷(interrupt),支援姿勢識别、搖攝、畫面放大縮小、滾動、快速下降中斷、 high-G 中斷、零動作感應、觸擊感應、搖動感應功能;

⑩ VDD 供電電壓為 2.5V±5%、 3.0V±5%、 3.3V±5%; VLOGIC 可低至 1.8V± 5%;

⑪ 陀螺儀工作電流: 5mA,陀螺儀待機電流: 5uA;加速器工作電流: 500uA,加速器省電模式電流: [email protected];

⑫ 自帶 1024 位元組 FIFO,有助于降低系統功耗;

⑬ 高達 400Khz 的 IIC 通信接口;

⑭ 超小封裝尺寸: 4x4x0.9mm(QFN)。

1.2 系統結構圖

STM32驅動MPU6050(一)——基礎認識

SCL 和 SDA 是連接配接 MCU 的 IIC 接口, MCU 通過這個 IIC 接口來控制 MPU6050。另外一個 IIC 接口: AUX_CL 和 AUX_DA,這個接口可用來連接配接外部從裝置,比如磁傳感器,這樣就可以組成一個九軸傳感器。 VLOGIC 是 IO 口電壓,該引腳最低可以到 1.8V,一般直接接 VDD 即可。 AD0 是從 IIC 接口(接 MCU)的位址控制引腳,該引腳控制IIC 位址的最低位。如果接 GND,則 MPU6050 的 IIC 位址是: 0X68,如果接 VDD,則是0X69。

注:這裡的位址是不包含資料傳輸的最低位的

1.3 主要寄存器

可參考文檔《MPU-6000 & MPU-6050 寄存器表及其描述(中文版)》

因内容較多,此處不再詳述。

下文來介紹如何操作MPU56050.

參考:

1.論壇首創MPU6050教程

2.MPU6050原始資料分析

3.MPU6050開發 – 基本概念簡介

4.MPU6050原理詳解及執行個體應用

5.第44章 MPU6050傳感器—姿态檢測

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