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【STM32】软件I2C读写MPU6050

news 来源：原创 2025/8/6 6:50:36

文章目录

  • 软件I2C读写MPU6050
    • 接线图
    • 代码整体框架
    • MyI2C模块
      • MyI2C.c
      • MyI2C.h
    • MPU6050模块
      • MPU6050.c
        • MPU6050_Reg.h
      • MPU6050.h
    • main.c 源程序

软件I2C读写MPU6050

要实现软件I2C读写MPU6050分为两个部分：

  1. 完成软件I2C协议时序
  2. 基于I2C协议读写寄存器操控MPU6050

接线图

在这里插入图片描述

代码整体框架

首先建立 I2C 通信层的 .c 和 .h 模块，在通信层中写好 I2C 底层的 GPIO 初始化和 6 个时序基本单元（起始、终止、发送一个字节、接收一个字节、发送应答、接收应答）

写好 I2C 通信层之后再建立 MPU6050 的 .c 和 .h 模块，在这一层将基于 I2C 通信的模块来实现指定地址读、指定地址写，再实现写寄存器对芯片进行配置，读寄存器获取传感器数据

最终在 main.c 中调用 MPU6050 的模块

在这里插入图片描述

MyI2C模块

MyI2C.c

I2C 底层 GPIO 初始化

软件 I2C 初始化 GPIO 有两个任务：

  1. 把 SCL 和 SDA 都初始化为开漏输出模式
  2. 把 SCL 和 SDA 置高电平
#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"/*
因为在后面的程序中有很多地方需要指定 GPIO 端口号
如果一直使用 GPIO_Pin_x 这样的形式很不方便且语义不明显
一旦切换端口需要改动的地方会特别多
可以使用宏定义，将端口号统一替换一个名字
#define SCL_PORT GPIOB
#define SCL_PIN GPIO_Pin_10
但是替换之后可能不太好移植，所以直接定义函数解决
*/
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue){GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);Delay_us(10);
}
void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue){GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);Delay_us(10);
}
uint8_t MyI2C_R_SDA(void){uint8_t BitValue;BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);Delay_us(10);return BitValue;
}void MyI2C_Init(void){RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);
}

6 个时序基本单元

  1. 起始

    void MyI2C_Start(void){MyI2C_W_SDA(1);MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SDA(0);MyI2C_W_SCL(0);
}

  2. 终止

    void MyI2C_Stop(void){MyI2C_W_SDA(0);MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SDA(1);
}

  3. 发送一个字节

    void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte){uint8_t i;for(i = 0; i < 8; i++){MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80) >> i); //使用按位与的方式取出对应位MyI2C_W_SCL(1);	//释放SCL之后从机会立刻读取SDA中的数据MyI2C_W_SCL(0);	//拉低SCL，继续存放下一位数据}    
}

  4. 接收一个字节

    uint8_t MyI2C_RecieveByte(void){uint8_t Byte = 0x00;MyI2C_W_SDA(1);	//主机发送完请求释放SDA，因为SDA是开漏模式，所以从机回应就会拉低SDA，如果没有拉低，说明没有回应    uint8_t i;for(i = 0; i < 8; i++){MyI2C_W_SCL(1);	//主机释放SCL，主机读取SDA数据if(MyI2C_R_SDA() == 1){Byte = Byte | (0x80) >> i;}MyI2C_W_SCL(0);	//拉低SCL，从机将数据放到SDA}return Byte;
}

  5. 发送应答

    void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit){MyI2C_W_SDA(AckBit);       MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SCL(0);
}

  6. 接收应答

    uint8_t MyI2C_RecieveAck(void){uint8_t AckBit = 0x00;MyI2C_W_SDA(1);MyI2C_W_SCL(1);	AckBit = MyI2C_R_SDA();MyI2C_W_SCL(0);	    return AckBit;
}

MyI2C.h

#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_Hvoid MyI2C_Init(void);
void MyI2C_Start(void);
void MyI2C_Stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_RecieveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_RecieveAck(void);#endif

MPU6050模块

MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyI2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"#define MPU6050_ADDRESS 0xD0

指定地址写寄存器

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data){MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);MyI2C_RecieveAck();MyI2C_SendByte(RegAddress);MyI2C_RecieveAck();MyI2C_SendByte(Data);MyI2C_RecieveAck();MyI2C_Stop();
}

指定地址读寄存器

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress){uint8_t Data;MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);MyI2C_RecieveAck();MyI2C_SendByte(RegAddress);MyI2C_RecieveAck();MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);MyI2C_RecieveAck();Data = MyI2C_RecieveByte();MyI2C_SendAck(1);	//主机给从机应答//如果想继续读多个字节，就给应答 MyI2C_SendAck(0)，从机收到应答后会继续发送数据，如果不想继续读，就不能给从机应答 MyI2C_SendAck(1)MyI2C_Stop();return Data;
}

其他

使用单独的头文件 MPU6050_Reg.h 存放寄存器地址的宏定义，方便后续使用（因为寄存器数量较多所以单独建一个头文件，数量不多的话直接在 MPU6050.c 文件中写就行）

MPU6050_Reg.h
#ifndef __MPUMPU6050_REG_H
#define __MPUMPU6050_REG_H#define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19
#define	MPU6050_CONFIG				0x1A
#define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B
#define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B
#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40
#define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41
#define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48#define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B
#define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C
#define	MPU6050_WHO_AM_I			0x75#endif

void MPU6050_Init(void){MyI2C_Init();//还需要写入一些寄存器对MPU6050硬件电路进行初始化配置/*MPU6050寄存器初始化，需要对照MPU6050手册的寄存器描述配置，此处仅配置了部分重要的寄存器*/MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);		//电源管理寄存器1，取消睡眠模式，选择时钟源为X轴陀螺仪MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);		//电源管理寄存器2，保持默认值0，所有轴均不待机MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);		//采样率分频寄存器，配置采样率MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);			//配置寄存器，配置DLPFMPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);	//陀螺仪配置寄存器，选择满量程为±2000°/sMPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);	//加速度计配置寄存器，选择满量程为±16g
}uint8_t MPU6050_GetID(void)
{return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);		//返回WHO_AM_I寄存器的值
}/*** 函    数：MPU6050获取数据* 参    数：AccX AccY AccZ 加速度计X、Y、Z轴的数据，使用输出参数的形式返回，范围：-32768~32767* 参    数：GyroX GyroY GyroZ 陀螺仪X、Y、Z轴的数据，使用输出参数的形式返回，范围：-32768~32767* 返 回 值：无*/
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ, int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{uint8_t DataH, DataL;								//定义数据高8位和低8位的变量DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);		//读取加速度计X轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);		//读取加速度计X轴的低8位数据*AccX = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);		//读取加速度计Y轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);		//读取加速度计Y轴的低8位数据*AccY = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);		//读取加速度计Z轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);		//读取加速度计Z轴的低8位数据*AccZ = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);		//读取陀螺仪X轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);		//读取陀螺仪X轴的低8位数据*GyroX = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);		//读取陀螺仪Y轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);		//读取陀螺仪Y轴的低8位数据*GyroY = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);		//读取陀螺仪Z轴的高8位数据DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);		//读取陀螺仪Z轴的低8位数据*GyroZ = (DataH << 8) | DataL;						//数据拼接，通过输出参数返回
}

MPU6050.h

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_Hvoid MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress, uint8_t Data);
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);void MPU6050_Init(void);
uint8_t MPU6050_GetID(void);
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ, int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ);#endif

main.c 源程序

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"uint8_t ID;								//定义用于存放ID号的变量
int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;			//定义用于存放各个数据的变量int main(void)
{/*模块初始化*/OLED_Init();		//OLED初始化MPU6050_Init();		//MPU6050初始化/*显示ID号*/OLED_ShowString(1, 1, "ID:");		//显示静态字符串ID = MPU6050_GetID();				//获取MPU6050的ID号OLED_ShowHexNum(1, 4, ID, 2);		//OLED显示ID号while (1){MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);		//获取MPU6050的数据OLED_ShowSignedNum(2, 1, AX, 5);					//OLED显示数据OLED_ShowSignedNum(3, 1, AY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 1, AZ, 5);OLED_ShowSignedNum(2, 8, GX, 5);OLED_ShowSignedNum(3, 8, GY, 5);OLED_ShowSignedNum(4, 8, GZ, 5);}
}

STM32 专栏文章均参考 《STM32入门教程-2023版 细致讲解 中文字幕》教程视频

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编程日记 2025/7/27 23:46:59

Three.js 闪电效果

闪电shader const shader new THREE.ShaderMaterial({uniforms: {iTime: this.iTime,color: { value: new THREE.Color("#D2F8FE") },},vertexShader: /* glsl */ varying vec2 vUv;varying float normalizeY;void main() {// vUv (uv * 2. - 2.) * vec2(0.3,2.);…...

编程日记 2025/8/4 13:41:17

高效序列化工具（1）-----Protobuf

目录 1.Protobuf Protobuf 的特点 工作原理 Protobuf 与 JSON、XML 的对比 2.protobuf语法 1.数据类型 2.消息 3.枚举 4.嵌套消息 5.重复字段 6.默认值 7.其他类型 1.oneof类型 2.any类型 8.文件组织 3.protobuf命令 1.常见命令 选项&#xff1a; 1. --proto_…...

编程日记 2025/7/29 17:21:51

湛江市社保卡申领指南：手机获取电子照片回执单号

在湛江市&#xff0c;社保卡的申领流程已经实现了数字化&#xff0c;为市民带来了极大的便利。特别是通过手机获取数码照片回执单号&#xff0c;这一环节更是简化了申领过程。今天&#xff0c;我们将详细介绍如何不去照相馆&#xff0c;利用手机来获取数码照片回执单号&#xf…...

编程日记 2025/8/5 7:52:38

HTML5实现剪刀石头布小游戏(附源码)

文章目录 1.设计来源1.1 主界面1.2 皮肤风格1.2 游戏中界面 2.效果和源码源码下载万套模板&#xff0c;程序开发&#xff0c;在线开发&#xff0c;在线沟通 作者&#xff1a;xcLeigh 文章地址&#xff1a;https://blog.csdn.net/weixin_43151418/article/details/143798520 HTM…...

编程日记 2025/8/4 19:19:08

TypeScript之常见类型

常见类型（Everyday Types） 本章我们会讲解 JavaScript 中最常见的一些类型，以及对应的描述方式。注意本章内容并不详尽，后续的章节会讲解更多命名和使用类型的方式。 类型可以出现在很多地方，不仅仅是在类型注解 (type annotations)中。我们不仅要学习类型本身，也要学习…...

编程日记 2025/8/5 7:58:07

MacOS java多版本安装与管理-sdkman

安装sdkman curl -s "https://get.sdkman.io" | bashsource "$HOME/.sdkman/bin/sdkman-init.sh"sdk version正常出现sdkman版本号就安装成功了 # 安装java # 安装java8 sdk install java 8.0.412.fx-zulu建议和上述一样安装 fx-zulu 的jdk&#xff0c…...

编程日记 2025/8/5 1:32:38

NLP论文速读（多伦多大学）|利用人类偏好校准来调整机器翻译的元指标

论文速读|MetaMetrics-MT: Tuning Meta-Metrics for Machine Translation via Human Preference Calibration 论文信息&#xff1a; 简介&#xff1a; 本文的背景是机器翻译&#xff08;MT&#xff09;任务的评估。在机器翻译领域&#xff0c;由于不同场景和语言对的需求差异&a…...

编程日记 2025/8/5 18:05:37

20241121 android中树结构列表（使用recyclerView实现）

1、adapter-item的布局 <?xml version"1.0" encoding"utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android"http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width"match_parent"android:layout_height"wrap_content&…...

编程日记 2025/7/31 0:14:43

达索系统亮相第三十一届中国汽车工程学会年会暨展览会

伴随着改革开放以及中国入世WTO&#xff0c;三十多年来&#xff0c;中国汽车产销已经成为世界最大的单一市场而独占鳌头。近十年来&#xff0c;另辟蹊径的中国汽车产业人在新能源汽车赛道上引领了一波又一波令全球惊艳的创新成就&#xff0c;成为最为靓丽的新出口三大件的头牌。…...

编程日记 2025/7/23 1:20:02

Python网络爬虫实践案例：爬取猫眼电影Top100

以下是一个Python网络爬虫的实践案例&#xff0c;该案例将演示如何使用Python爬取猫眼电影Top100的电影名称、主演和上映时间等信息&#xff0c;并将这些信息保存到TXT文件中。此案例使用了requests库来发送HTTP请求&#xff0c;使用re库进行正则表达式匹配&#xff0c;并包含详…...

编程日记 2025/8/4 21:56:49

ROSSERIAL与Arduino IDE交叉开发（UBUNTU环境，包含ESP32、arduino nano）

ROSSERIAL与Arduino IDE交叉开发 一、简介二、安装1、Ubuntu下的Arduino IDE安装 **针对ESP32报错问题原因溯源和修改**三、运行结点 一、简介 这个教程展示在ubuntu环境下如何利用Arduino IDE配合rosserial开发机器人部件。通过Arduino IDErosserial实现arduino/esp32开发板通…...

编程日记 2025/8/3 4:34:31

爬虫开发工具与环境搭建——使用Postman和浏览器开发者工具

第三节&#xff1a;使用Postman和浏览器开发者工具 在网络爬虫开发过程中&#xff0c;我们经常需要对HTTP请求进行测试、分析和调试。Postman和浏览器开发者工具&#xff08;特别是Network面板和Console面板&#xff09;是两种最常用的工具&#xff0c;能够帮助开发者有效地捕…...

编程日记 2025/8/6 8:09:59

ceph 18.2.4二次开发，docker镜像制作

编译环境要求 #需要ubuntu 22.04版本 参考https://docs.ceph.com/en/reef/start/os-recommendations/ #磁盘空间最好大于200GB #内存如果小于100GB 会有OOM的情况发生,需要重跑 目前遇到内存占用最高为92GB替换阿里云ubuntu 22.04源 将下面内容写入/etc/apt/sources.list 文件…...

编程日记 2025/8/5 18:17:52

游戏引擎学习第19天

介绍 这段内容描述了开发者在进行游戏开发时&#xff0c;对于音频同步和平台层的理解和调整的过程。以下是更详细的复述&#xff1a; 开发者表达了他希望今天继续进行的工作内容。他提到&#xff0c;昨天他讲解了一些关于音频的内容&#xff0c;今天他想稍微深入讲解一下他正…...

编程日记 2025/8/2 13:12:35

简单实现vue2响应式原理

vue2 在实现响应式时&#xff0c;是根据 object.defineProperty() 这个实现的&#xff0c;vue3 是通过 Proxy 对象实现&#xff0c;但是实现思路是差不多的&#xff0c;响应式其实就是让 函数和数据产生关联&#xff0c;在我们对数据进行修改的时候&#xff0c;可以执行相关的副…...

编程日记 2025/8/4 21:18:07

TypeScript 中扩展现有模块的用法

declare module 是 TypeScript 中用于扩展现有模块的特性。它允许开发者在已有模块的基础上&#xff0c;添加新的功能&#xff08;比如扩展接口、添加类型声明等&#xff09;。通过 declare module&#xff0c;可以将额外的声明合并到原模块中。以下是用法详解&#xff1a; 用…...

编程日记 2025/8/4 16:05:28