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QDAC-firmware/libraries/zf_device/zf_device_mpu6050.c
2023-12-11 21:45:06 +08:00

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C
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* CH32V307VCT6 Opensourec Library 即CH32V307VCT6 开源库)是一个基于官方 SDK 接口的第三方开源库
* Copyright (c) 2022 SEEKFREE 逐飞科技
*
* 本文件是CH32V307VCT6 开源库的一部分
*
* CH32V307VCT6 开源库 是免费软件
* 您可以根据自由软件基金会发布的 GPLGNU General Public License即 GNU通用公共许可证的条款
* 即 GPL 的第3版即 GPL3.0)或(您选择的)任何后来的版本,重新发布和/或修改它
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* 本开源库的发布是希望它能发挥作用,但并未对其作任何的保证
* 甚至没有隐含的适销性或适合特定用途的保证
* 更多细节请参见 GPL
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* 您应该在收到本开源库的同时收到一份 GPL 的副本
* 如果没有,请参阅<https://www.gnu.org/licenses/>
*
* 额外注明:
* 本开源库使用 GPL3.0 开源许可证协议 以上许可申明为译文版本
* 许可申明英文版在 libraries/doc 文件夹下的 GPL3_permission_statement.txt 文件中
* 许可证副本在 libraries 文件夹下 即该文件夹下的 LICENSE 文件
* 欢迎各位使用并传播本程序 但修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明(即本声明)
*
* 文件名称 zf_device_mpu6050
* 公司名称 成都逐飞科技有限公司
* 版本信息 查看 libraries/doc 文件夹内 version 文件 版本说明
* 开发环境 MounRiver Studio V1.8.1
* 适用平台 CH32V307VCT6
* 店铺链接 https://seekfree.taobao.com/
*
* 修改记录
* 日期 作者 备注
* 2022-09-15 大W first version
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* 接线定义:
* ------------------------------------
* 模块管脚 单片机管脚
* 软件 IIC 通信引脚对应关系
* SCL 查看 zf_device_mpu6050.h 中 MPU6050_SOFT_IIC_SCL 宏定义
* SDA 查看 zf_device_mpu6050.h 中 MPU6050_SOFT_IIC_SDA 宏定义
* 硬件 IIC 通信引脚对应关系
* SCL 查看 zf_device_mpu6050.h 中 MPU6050_IIC_SCL 宏定义
* SDA 查看 zf_device_mpu6050.h 中 MPU6050_IIC_SDA 宏定义
* ------------------------------------
********************************************************************************************************************/
#include "zf_device_mpu6050.h"
int16 mpu6050_gyro_x = 0, mpu6050_gyro_y = 0, mpu6050_gyro_z = 0; // 三轴陀螺仪数据 gyro (陀螺仪)
int16 mpu6050_acc_x = 0, mpu6050_acc_y = 0, mpu6050_acc_z = 0; // 三轴加速度计数据 acc (accelerometer 加速度计)
#if MPU6050_USE_SOFT_IIC
static soft_iic_info_struct mpu6050_iic_struct;
#define mpu6050_write_register(reg, data) (soft_iic_write_8bit_register(&mpu6050_iic_struct, (reg), (data)))
#define mpu6050_read_register(reg) (soft_iic_read_8bit_register(&mpu6050_iic_struct, (reg)))
#define mpu6050_read_registers(reg, data, len) (soft_iic_read_8bit_registers(&mpu6050_iic_struct, (reg), (data), (len)))
#else
#define mpu6050_write_register(reg, data) (iic_write_8bit_register(MPU6050_IIC, MPU6050_DEV_ADDR, (reg), (data)))
#define mpu6050_read_register(reg) (iic_read_8bit_register(MPU6050_IIC, MPU6050_DEV_ADDR, (reg)))
#define mpu6050_read_registers(reg, data, len) (iic_read_8bit_registers(MPU6050_IIC, MPU6050_DEV_ADDR, (reg), (data), (len)))
#endif
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 MPU6050 自检
// 参数说明 void
// 返回参数 uint8 1-自检失败 0-自检成功
// 使用示例 if(mpu6050_self1_check())
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static uint8 mpu6050_self1_check (void)
{
uint8 dat = 0, return_state = 0;
uint16 timeout_count = 0;
mpu6050_write_register(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x00); // 解除休眠状态
mpu6050_write_register(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x07); // 125HZ采样率
while(0x07 != dat)
{
if(timeout_count ++ > MPU6050_TIMEOUT_COUNT)
{
return_state = 1;
break;
}
dat = mpu6050_read_register(MPU6050_SMPLRT_DIV);
system_delay_ms(10);
}
return return_state;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取 MPU6050 加速度计数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 mpu6050_get_acc(); // 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void mpu6050_get_acc (void)
{
uint8 dat[6];
mpu6050_read_registers(MPU6050_ACCEL_XOUT_H, dat, 6);
mpu6050_acc_x = (int16)(((uint16)dat[0] << 8 | dat[1]));
mpu6050_acc_y = (int16)(((uint16)dat[2] << 8 | dat[3]));
mpu6050_acc_z = (int16)(((uint16)dat[4] << 8 | dat[5]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取 MPU6050 陀螺仪数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 mpu6050_get_gyro(); // 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void mpu6050_get_gyro (void)
{
uint8 dat[6];
mpu6050_read_registers(MPU6050_GYRO_XOUT_H, dat, 6);
mpu6050_gyro_x = (int16)(((uint16)dat[0] << 8 | dat[1]));
mpu6050_gyro_y = (int16)(((uint16)dat[2] << 8 | dat[3]));
mpu6050_gyro_z = (int16)(((uint16)dat[4] << 8 | dat[5]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 将 MPU6050 加速度计数据转换为实际物理数据
// 参数说明 gyro_value 任意轴的加速度计数据
// 返回参数 void
// 使用示例 float data = mpu6050_acc_transition(mpu6050_acc_x); // 单位为 g(m/s^2)
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
float mpu6050_acc_transition (int16 acc_value)
{
float acc_data = 0;
switch(MPU6050_ACC_SAMPLE)
{
case 0x00: acc_data = (float)acc_value / 16384; break; // 0x00 加速度计量程为:±2g 获取到的加速度计数据 除以 16384 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
case 0x08: acc_data = (float)acc_value / 8192; break; // 0x08 加速度计量程为:±4g 获取到的加速度计数据 除以 8192 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
case 0x10: acc_data = (float)acc_value / 4096; break; // 0x10 加速度计量程为:±8g 获取到的加速度计数据 除以 4096 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
case 0x18: acc_data = (float)acc_value / 2048; break; // 0x18 加速度计量程为:±16g 获取到的加速度计数据 除以 2048 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
default: break;
}
return acc_data;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 将 MPU6050 陀螺仪数据转换为实际物理数据
// 参数说明 gyro_value 任意轴的陀螺仪数据
// 返回参数 void
// 使用示例 float data = mpu6050_gyro_transition(mpu6050_gyro_x); // 单位为°/s
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
float mpu6050_gyro_transition (int16 gyro_value)
{
float gyro_data = 0;
switch(MPU6050_GYR_SAMPLE)
{
case 0x00: gyro_data = (float)gyro_value / 131.0f; break; // 0x00 陀螺仪量程为:±250 dps 获取到的陀螺仪数据除以 131 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
case 0x08: gyro_data = (float)gyro_value / 65.5f; break; // 0x08 陀螺仪量程为:±500 dps 获取到的陀螺仪数据除以 65.5 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
case 0x10: gyro_data = (float)gyro_value / 32.8f; break; // 0x10 陀螺仪量程为:±1000dps 获取到的陀螺仪数据除以 32.8 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
case 0x18: gyro_data = (float)gyro_value / 16.4f; break; // 0x18 陀螺仪量程为:±2000dps 获取到的陀螺仪数据除以 16.4 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
default: break;
}
return gyro_data;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 初始化 MPU6050
// 参数说明 void
// 返回参数 uint8 1-初始化失败 0-初始化成功
// 使用示例 mpu6050_init();
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
uint8 mpu6050_init (void)
{
uint8 return_state = 0;
#if MPU6050_USE_SOFT_IIC
soft_iic_init(&mpu6050_iic_struct, MPU6050_DEV_ADDR, MPU6050_SOFT_IIC_DELAY, MPU6050_SCL_PIN, MPU6050_SDA_PIN);
#else
iic_init(MPU6050_IIC, MPU6050_DEV_ADDR, MPU6050_IIC_SPEED, MPU6050_SCL_PIN, MPU6050_SDA_PIN);
#endif
system_delay_ms(100); // 上电延时
do
{
if(mpu6050_self1_check())
{
// 如果程序在输出了断言信息 并且提示出错位置在这里
// 那么就是 MPU6050 自检出错并超时退出了
// 检查一下接线有没有问题 如果没问题可能就是坏了
zf_log(0, "MPU6050 self check error.");
return_state = 1;
break;
}
mpu6050_write_register(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x00); // 解除休眠状态
mpu6050_write_register(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x07); // 125HZ采样率
mpu6050_write_register(MPU6050_CONFIG, 0x04);
mpu6050_write_register(MPU6050_GYRO_CONFIG, MPU6050_GYR_SAMPLE); // 2000
// GYRO_CONFIG寄存器
// 设置为:0x00 陀螺仪量程为:±250 dps 获取到的陀螺仪数据除以131.2 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
// 设置为:0x08 陀螺仪量程为:±500 dps 获取到的陀螺仪数据除以65.6 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
// 设置为:0x10 陀螺仪量程为:±1000dps 获取到的陀螺仪数据除以32.8 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
// 设置为:0x18 陀螺仪量程为:±2000dps 获取到的陀螺仪数据除以16.4 可以转化为带物理单位的数据,单位为:°/s
mpu6050_write_register(MPU6050_ACCEL_CONFIG, MPU6050_ACC_SAMPLE); // 8g
// ACCEL_CONFIG寄存器
// 设置为:0x00 加速度计量程为:±2g 获取到的加速度计数据 除以16384 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
// 设置为:0x08 加速度计量程为:±4g 获取到的加速度计数据 除以8192 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
// 设置为:0x10 加速度计量程为:±8g 获取到的加速度计数据 除以4096 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
// 设置为:0x18 加速度计量程为:±16g 获取到的加速度计数据 除以2048 可以转化为带物理单位的数据单位g(m/s^2)
mpu6050_write_register(MPU6050_USER_CONTROL, 0x00);
mpu6050_write_register(MPU6050_INT_PIN_CFG, 0x02);
}while(0);
return return_state;
}