Micro Python———MPU6050六轴传感器

原创

wx65f7da90d1acc 2024-05-24 18:26:42 ©著作权

文章标签 寄存器陀螺仪加速度计 文章分类 OpenStack 云计算

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者wx65f7da90d1acc的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

1.什么是MPU6050？

MPU6050介绍:

MPU6050寄存器介绍：

2.例程

1.平台

2.目的

3.讲解

1.查阅原理图

2.流程分析

3.代码讲解

3.结果

1.什么是MPU6050？

MPU6050介绍:

在介绍MPU6050之前，我们先介绍下MPU60X0，MPU60X0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（Digital Motion Processor），可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。

在其扩展之后就可以通过其I2C 或SPI 接口输出一个9 轴的信号，但这里我们要注意的是SPI 接口仅在MPU-6000 可用。同时呢，MPU-60X0 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。
MPU-60X0 对陀螺仪和加速度计分别用了三个16 位的ADC（0~65535），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。

对于我们这次采用的主体呢，MPU6050 是一款高性能的 6 轴（三轴加速度+三轴陀螺仪）传感器模块，用于测试物体的运动姿态。

我们再简单看一下MPU6050的框图：

Micro Python———MPU6050六轴传感器_寄存器

编辑

针对上述框图，我这里主要介绍一下SCL，SDA引脚，这两个引脚用于连接IIC接口（下边我们也会用到IIC知识，不理解的小伙伴们可以先去看一下。）。同时MPU6050又提供了另外的一个 IIC 接口：AUX_CL和AUX_DA两个引脚，通过这两个引脚我们可以添加外设，构成9轴传感器（本篇不涉及）。此外，再介绍一个引脚AD0，AD0是从IIC 接口（接 MCU）的地址控制引脚，该引脚控制的是IIC 地址的最低位。如果接 GND ，则 MPU6050的IIC地址是：0X68，如果接VDD，则是0X69。需要注意的是：这里的地址0x68和0x69是不包含用于数据传输的最低位的，因此并不是八位数据，如0x68表示的是110 1000，0x69表示的则是110 1001，通常最低位用于表示IIC主机的读取数据/写数据模式。

MPU6050寄存器介绍：

其实，我们这里是基于MicroPython进行程序的设计，是不需要去了解寄存器这些底层知识的，所以这里我仅做一个补充，介绍一些重要的寄存器，有需要的话可以自行去查看MPU6050的技术手册。

（英语好的还是建议去阅读英文版！！！）

1.采样分频寄存器Sample Rate Divider：该寄存器指定陀螺仪输出速率的分频器，用于为MPU-60X0生成采样速率。

2.配置寄存器 Configuration：该寄存器为陀螺仪和加速度计配置外部帧同步(FSYNC) 管脚的采样和数字低通滤波(DLPF)设置。

3.陀螺仪配置寄存器 Gyroscope Configuration：该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。

4.加速度计配置Accelerometer Configuration：该寄存器是用来触发加速度计自检和配置加速度计的满量程范围。

5.加速度计测量值寄存器 Accelerometer Measurements：该寄存器存储最近加速度计的测量值。加速度计根据采样频率（由采样分频寄存器寄存器设定）写入到这些寄存器。

6.陀螺仪测量值寄存器 Gyroscope Measurements：该寄存器存储最近加陀螺仪的测量值。大致构成与加速度计测量值寄存器相同，此处便不做叙述。

2.例程

1.平台

这里，我采用了麦哲伦 MicroPython 开发板。

2.目的

通过编程实现 MPU6050 六轴传感器数据获取，并显示在 LCD 上。

3.讲解

1.查阅原理图

这里通过查阅原理图，知道板载的MPU6050是通过IIC连接到主板上，以及IIC连接端口（H5,H4)

Micro Python———MPU6050六轴传感器_加速度计_02

编辑

Micro Python———MPU6050六轴传感器_陀螺仪_03

编辑

2.流程分析

导入MPU6050，LCD显示模块，初始化，获取MPU6050数据，LCD数据显示

3.代码讲解

#MPU6050传感器

#导入模块
import mpu6050,time,tftlcd
from machine import SoftI2C,Pin

#初始化颜色
WHITE=(255,255,255)
BLACK=(0,0,0)

#LCD显示屏初始化
#构建对象
d=tftlcd.LCD43R(portrait=4)
#填充白色
d.fill(WHITE)

#I2C构建
i=SoftI2C(sda=Pin("H5"),scl=Pin("H4"))

#MPU6050构建
m=mpu6050.accel(i)

d.printStr('CKFDR MPU6050', 40, 10, BLACK, size=4)

#主程序
while True:
    #获取传感器数据，返回的值value为元组格式
    value=m.get_values()
    
    #显示数据
    #x轴加速度
    d.printStr('Ac-X:'+str(value["AcX"]), 10, 100, BLACK, size=4)
    #y轴加速度
    d.printStr('Ac-Y:'+str(value["AcY"]), 10, 150, BLACK, size=4)
    #z轴加速度
    d.printStr('Ac-Z:'+str(value["AcZ"]), 10, 200, BLACK, size=4)
    
    #陀螺仪数据
    d.printStr('Gy-X:'+str(value["GyX"]), 10, 300, BLACK, size=4)
    d.printStr('Gy-Y:'+str(value["GyY"]), 10, 350, BLACK, size=4)
    d.printStr('Gy-Z:'+str(value["GyZ"]), 10, 400, BLACK, size=4)
    
    #延时1s读取数据
    time.sleep(1)