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2018-8-29 18:50 上傳
MPU-6000為全球首例整合性6軸運動處理組件，相較于多組件方案，免除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的包裝空間。MPU-6000整合了3軸陀螺儀、3軸加速器，并含可藉由第二個I2C端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數位運動處理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以單一數據流的形式，向應用端輸出完整的9軸融合演算技術
InvenSense的運動處理資料庫，可處理運動感測的復雜數據，降低了運動處理運算對操作系統的負荷，并為應用開發提供架構化的API。
MPU-6000的角速度全格感測范圍為±250、±500、±1000與±2000°/sec (dps)，可準確追緃快速與慢速動作，并且，用戶可程式控制的加速器全格感測范圍為±2g、±4g±8g與±16g。產品傳輸可透過最高至400kHz的I2C或最高達20MHz的SPI。
MPU-6000可在不同電壓下工作，VDD供電電壓介為2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%，邏輯接口VVDIO供電為1.8V± 5%。MPU-6000的包裝尺寸4x4x0.9mm(QFN)，在業界是革命性的尺寸。其他的特征包含內建的溫度感測器、包含在運作環境中僅有±1%變動的振蕩器。
應用
• 運動感測游戲
• 現實增強
• 電子穩像 (EIS: Electronic Image Stabilization)
• 光學穩像(OIS: Optical Image Stabilization)
• 行人導航器
• “零觸控”手勢用戶接口
• 姿勢快捷方式
• 認證
市場
• 智能型手機
• 平板裝置設備
• 手持型游戲產品
• ?蝸坊?
• 3D遙控器
• 可攜式導航設備
特征
• 以數字輸出6軸或9軸的旋轉矩陣、四元數(quaternion)、歐拉角格式(Euler Angle forma)的融合演算數據。
• 具有131 LSBs/°/sec 敏感度與全格感測范圍為±250、±500、±1000與±2000°/sec 的3軸角速度感測器(陀螺儀)。
• 可程式控制，且程式控制范圍為±2g、±4g、±8g和±16g的3軸加速器。
• 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。
• 數字運動處理(DMP: Digital Motion Processing)引擎可減少復雜的融合演算數據、感測器同步化、姿勢感應等的負荷。
• 運動處理數據庫支持Android、Linux與Windows
• 內建之運作時間偏差與磁力感測器校正演算技術，免除了客戶須另外進行校正的需求。
• 以數位輸出的溫度傳感器
• 以數位輸入的同步引腳(Sync pin)支援視頻電子影相穩定技術與GPS
• 可程式控制的中斷(interrupt)支援姿勢識別、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。
• VDD供電電壓為2.5V±5%、3.0V±5%、3.3V±5%；VDDIO為1.8V± 5%
• 陀螺儀運作電流：5mA，陀螺儀待命電流：5µA；加速器運作電流：350µA，加速器省電模式電流： 20µA@10Hz
• 高達400kHz快速模式的I2C，或最高至20MHz的SPI串行主機接口(serial host interface)
• 內建頻率產生器在所有溫度范圍(full temperature range)僅有±1%頻率變化。
• 使用者親自測試
• 10,000 g 碰撞容忍度
• 為可攜式產品量身訂作的最小最薄包裝 (4x4x0.9mm QFN)
• 符合RoHS及環境標準
MPU6050工作原理及STM32控制MPU6050
一•簡介:
1.要想知道MPU6050工作原理，得先了解下面倆個傳感器：
①陀螺儀傳感器：
陀螺儀的原理就是，一個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時，是不會改變的。人們根據這個道理，用它來保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動將數據信號傳給控制系統。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒，因為車軸有一股保持水平的力量。現代陀螺儀可以精確地確定運動物體的方位的儀器，它在現代航空，航海，航天和國防工業中廣泛使用的一種慣性導航儀器。傳統的慣性陀螺儀主要部分有機械式的陀螺儀，而機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高。70年代提出了現代光纖陀螺儀的基本設想，到八十年代以后，光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展，激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。光纖陀螺儀具有結構緊湊，靈敏度高，工作可靠。光纖陀螺儀在很多的領域已經完全取代了機械式的傳統的陀螺儀，成為現代導航儀器中的關鍵部件。光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外。
②加速度傳感器：
加速度傳感器是一種能夠測量加速度的傳感器。通常由質量塊、阻尼器、彈性元件、敏感元件和適調電路等部分組成。傳感器在加速過程中，通過對質量塊所受慣性力的測量，利用牛頓第二定律獲得加速度值。根據傳感器敏感元件的不同，常見的加速度傳感器包括電容式、電感式、應變式、壓阻式、壓電式等。
其實說簡單點，在mpu6050中我們用陀螺儀傳感器測角度，用加速度傳感器測加速度
MPU-60X0 :
MPU-60X0是全球首例9軸運動處理傳感器。它集成了3軸MEMS陀螺儀， 3軸MEMS 加速度計，以及一個可擴展的數字運動處理器 DMP（DigitalMotion Processor），可用 I2C 接口連接一個第三方的數字傳感器，比如磁力計。擴展之后就可以通過其 I2C 或 SPI 接口 輸出一個 9 軸的信號（SPI 接口僅在 MPU-6000 可用）。MPU-60X0 也可以通過其 I2C 接口 連接非慣性的數字傳感器，比如壓力傳感器。 MPU-60X0 對陀螺儀和加速度計分別用了三個 16 位的 ADC，將其測量的模擬量轉化 為可輸出的數字量。為了精確跟蹤快速和慢速的運動，傳感器的測量范圍都是用戶可控的， 陀螺儀可測范圍為±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度計可測范圍為±2，±4， ±8，±16g。 一個片上 1024 字節的 FIFO，有助于降低系統功耗。 和所有設備寄存器之間的通信采用 400kHz 的 I2C 接口或 1MHz 的 SPI 接口（SPI 僅 MPU-6000 可用）。對于需要高速傳輸的應用，對寄存器的讀取和中斷可用 20MHz 的 SPI。 另外，片上還內嵌了一個溫度傳感器和在工作環境下僅有±1%變動的振蕩器。 芯片尺寸 4×4×0.9mm，采用 QFN 封裝（無引線方形封裝），可承受最大 10000g 的沖 擊，并有可編程的低通濾波器。 關于電源，MPU-60X0 可支持 VDD 范圍 2.5V±5%，3.0V±5%，或 3.3V±5%。另外 MPU-6050 還有一個 VLOGIC 引腳，用來為 I2C 輸出提供邏輯電平。VLOGIC 電壓可取 1.8±5%或者 VDD。
數字運動處理器（DMP）:
DMP 從陀螺儀、加速度計以及外接的傳感器接收并處理數據，處理結果可以從 DMP 寄存器讀出，或通過 FIFO 緩沖。DMP 有權使用 MPU 的一個外部引腳產生中斷。
二•數據傳輸:
1.I2C原理在上一篇博客里有詳細講解，在這里不再贅述。
如果要寫 MPU-60X0 寄存器，主設備除了發出開始標志（S）和地址位，還要加一個 R/W 位，0 為寫，1 為讀。在第 9 個時鐘周期（高電平時），MPU-60X0 產生應答信號。然 后主設備開始傳送寄存器地址（RA），接到應答后，開始傳送寄存器數據，然后仍然要有應 答信號，依次類推。
單字節寫時序：
多字節寫時序：
如果要讀取 MPU-60X0 寄存器的值，首先由主設備產生開始信號（S），然后發送從設 備地址位和一個寫數據位，然后發送寄存器地址，才能開始讀寄存器。緊接著，收到應答信 號后，主設備再發一個開始信號，然后發送從設備地址位和一個讀數據位。然后，作為從設 備的 MPU-60X0 產生應答信號并開始發送寄存器數據。通信以主設備產生的拒絕應答信號 （NACK）和結束標志（P）結束。拒絕應答信號（NACK）產生定義為 SDA 數據在第 9 個 時鐘周期一直為高。
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