stm32F1+mpu6050平衡車源代碼

ID:472829 · 發表于 2019-1-25 14:31

stm32F1 平衡車源代碼，采用亞博智能小車拓展板，采用MPU6050 INT腳中斷，本代碼只有直立環，后續代碼稍后上傳

單片機源程序如下:

#include "mpu6050.h"
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
//初始化MPU6050
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Init(void)
{
u8 res;
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);//使能AFIO時鐘
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);//先使能外設IO PORTA時鐘
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_15; // 端口配置
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; //推挽輸出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; //IO口速度為50MHz
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //根據設定參數初始化GPIOA
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);//禁止JTAG,從而PA15可以做普通IO使用,否則PA15不能做普通IO!!!
MPU_AD0_CTRL=0; //控制MPU6050的AD0腳為低電平,從機地址為:0X68
MPU_IIC_Init(); //初始化IIC總線
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80); //復位MPU6050
delay_ms(100);
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00); //喚醒MPU6050
MPU_Set_Gyro_Fsr(3); //陀螺儀傳感器,±2000dps
MPU_Set_Accel_Fsr(0); //加速度傳感器,±2g
MPU_Set_Rate(200); //設置采樣率50Hz
MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00); //關閉所有中斷
MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00); //I2C主模式關閉
MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00); //關閉FIFO
MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);//INT引腳低電平有效
res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
if(res==MPU_ADDR)//器件ID正確
{
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01); //設置CLKSEL,PLL X軸為參考
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00); //加速度與陀螺儀都工作
MPU_Set_Rate(200); //設置采樣率為50Hz
}else return 1;
return 0;
}
//設置MPU6050陀螺儀傳感器滿量程范圍
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
u8 MPU_Set_Gyro_Fsr(u8 fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//設置陀螺儀滿量程范圍
}
//設置MPU6050加速度傳感器滿量程范圍
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
u8 MPU_Set_Accel_Fsr(u8 fsr)
{
return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//設置加速度傳感器滿量程范圍
}
//設置MPU6050的數字低通濾波器
//lpf:數字低通濾波頻率(Hz)
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
u8 MPU_Set_LPF(u16 lpf)
{
u8 data=0;
if(lpf>=188)data=1;
else if(lpf>=98)data=2;
else if(lpf>=42)data=3;
else if(lpf>=20)data=4;
else if(lpf>=10)data=5;
else data=6;
return MPU_Write_Byte(MPU_CFG_REG,data);//設置數字低通濾波器
}
//設置MPU6050的采樣率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,設置成功
// 其他,設置失敗
u8 MPU_Set_Rate(u16 rate)
{
u8 data;
if(rate>1000)rate=1000;
if(rate<4)rate=4;
data=1000/rate-1;
data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data); //設置數字低通濾波器
return MPU_Set_LPF(rate/2); //自動設置LPF為采樣率的一半
}
//得到溫度值
//返回值:溫度值(擴大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{
u8 buf[2];
short raw;
float temp;
MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
raw=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];
temp=36.53+((double)raw)/340;
return temp*100;;
}
//得到陀螺儀值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
{
u8 buf[6],res;
res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
if(res==0)
{
*gx=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];
*gy=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];
*gz=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
}
return res;;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺儀x,y,z軸的原始讀數(帶符號)
//返回值:0,成功
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
{
u8 buf[6],res;
res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
if(res==0)
{
*ax=((u16)buf[0]<<8)|buf[1];
*ay=((u16)buf[2]<<8)|buf[3];
*az=((u16)buf[4]<<8)|buf[5];
}
return res;;
}
//IIC連續寫
//addr:器件地址
//reg:寄存器地址
//len:寫入長度
//buf:數據區
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Write_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{
u8 i;
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答
{
MPU_IIC_Stop();
return 1;
}
MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
for(i=0;i<len;i++)
{
MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]); //發送數據
if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
{
MPU_IIC_Stop();
return 1;
}
}
MPU_IIC_Stop();
return 0;
}
//IIC連續讀
//addr:器件地址
//reg:要讀取的寄存器地址
//len:要讀取的長度
//buf:讀取到的數據存儲區
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Read_Len(u8 addr,u8 reg,u8 len,u8 *buf)
{
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答
{
MPU_IIC_Stop();
return 1;
}
MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//發送器件地址+讀命令
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
while(len)
{
if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);//讀數據,發送nACK
else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1); //讀數據,發送ACK
len--;
buf++;
}
MPU_IIC_Stop(); //產生一個停止條件
return 0;
}
//IIC寫一個字節
//reg:寄存器地址
//data:數據
//返回值:0,正常
// 其他,錯誤代碼
u8 MPU_Write_Byte(u8 reg,u8 data)
{
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待應答
{
MPU_IIC_Stop();
return 1;
}
MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
MPU_IIC_Send_Byte(data);//發送數據
if(MPU_IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
{
MPU_IIC_Stop();
return 1;
}
MPU_IIC_Stop();
return 0;
}
//IIC讀一個字節
//reg:寄存器地址
//返回值:讀到的數據
u8 MPU_Read_Byte(u8 reg)
{
u8 res;
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//發送器件地址+寫命令
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
MPU_IIC_Send_Byte(reg); //寫寄存器地址
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
MPU_IIC_Start();
MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);//發送器件地址+讀命令
MPU_IIC_Wait_Ack(); //等待應答
res=MPU_IIC_Read_Byte(0);//讀取數據,發送nACK
MPU_IIC_Stop(); //產生一個停止條件
return res;
}

復制代碼

#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "led.h"
#include "Motor.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"
#include "pid.h"
#include "oled.h"
#include "mpu6050.h"
#include "usmart.h"
#include "inv_mpu.h"
#include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h"
//串口1發送1個字符
//c:要發送的字符
u8 a = 0;
u16 Kms;
float pitch;
float roll,yaw; //歐拉角
short gyrox,gyroy,gyroz; //陀螺儀原始數據
short aacx,aacy,aacz; //加速度傳感器原始數據
void usart1_send_char(u8 c)
{
while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)==RESET); //循環發送,直到發送完畢
USART_SendData(USART1,c);
}
//傳送數據給匿名四軸上位機軟件(V2.6版本)
//fun:功能字. 0XA0~0XAF
//data:數據緩存區,最多28字節!!
//len:data區有效數據個數
void usart1_niming_report(u8 fun,u8*data,u8 len)
{
u8 send_buf[32];
u8 i;
if(len>28)return; //最多28字節數據
send_buf[len+3]=0; //校驗數置零
send_buf[0]=0X88; //幀頭
send_buf[1]=fun; //功能字
send_buf[2]=len; //數據長度
for(i=0;i<len;i++)send_buf[3+i]=data[i]; //復制數據
for(i=0;i<len+3;i++)send_buf[len+3]+=send_buf[i]; //計算校驗和
for(i=0;i<len+4;i++)usart1_send_char(send_buf[i]); //發送數據到串口1
}
//發送加速度傳感器數據和陀螺儀數據
//aacx,aacy,aacz:x,y,z三個方向上面的加速度值
//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三個方向上面的陀螺儀值
void mpu6050_send_data(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz)
{
u8 tbuf[12];
tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
tbuf[1]=aacx&0XFF;
tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
tbuf[3]=aacy&0XFF;
tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
tbuf[5]=aacz&0XFF;
tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
tbuf[7]=gyrox&0XFF;
tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
tbuf[9]=gyroy&0XFF;
tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
tbuf[11]=gyroz&0XFF;
usart1_niming_report(0XA1,tbuf,12);//自定義幀,0XA1
}
//通過串口1上報結算后的姿態數據給電腦
//aacx,aacy,aacz:x,y,z三個方向上面的加速度值
//gyrox,gyroy,gyroz:x,y,z三個方向上面的陀螺儀值
//roll:橫滾角.單位0.01度。 -18000 -> 18000 對應 -180.00 -> 180.00度
//pitch:俯仰角.單位 0.01度。-9000 - 9000 對應 -90.00 -> 90.00 度
//yaw:航向角.單位為0.1度 0 -> 3600 對應 0 -> 360.0度
void usart1_report_imu(short aacx,short aacy,short aacz,short gyrox,short gyroy,short gyroz,short roll,short pitch,short yaw)
{
u8 tbuf[28];
u8 i;
for(i=0;i<28;i++)tbuf[i]=0;//清0
tbuf[0]=(aacx>>8)&0XFF;
tbuf[1]=aacx&0XFF;
tbuf[2]=(aacy>>8)&0XFF;
tbuf[3]=aacy&0XFF;
tbuf[4]=(aacz>>8)&0XFF;
tbuf[5]=aacz&0XFF;
tbuf[6]=(gyrox>>8)&0XFF;
tbuf[7]=gyrox&0XFF;
tbuf[8]=(gyroy>>8)&0XFF;
tbuf[9]=gyroy&0XFF;
tbuf[10]=(gyroz>>8)&0XFF;
tbuf[11]=gyroz&0XFF;
tbuf[18]=(roll>>8)&0XFF;
tbuf[19]=roll&0XFF;
tbuf[20]=(pitch>>8)&0XFF;
tbuf[21]=pitch&0XFF;
tbuf[22]=(yaw>>8)&0XFF;
tbuf[23]=yaw&0XFF;
usart1_niming_report(0XAF,tbuf,28);//飛控顯示幀,0XAF
}
int main(void)
{
u8 i,report=1;
delay_init(); //延時函數初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //設置NVIC中斷分組2:2位搶占優先級，2位響應優先級
uart_init(115200); //串口初始化為115200
delay_ms(100);
MPU_Init(); //初始化MPU6050
Motor_Init();
TIM2_PWM_Init(7199,0); //不分頻。PWM頻率=72000000/900=80Khz
PID_Init();
LED_Init();//LED端口初始化
mpu_dmp_init();
MPU6050_EXTI_Init();//外部中斷初始化
while(1)
{
}
}