「mpu6050」MPU6050开发 -- 初识

mpu6050

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最近项目上要用到 mpu6050 陀螺仪，以前没有接触过它。虽然在网上很容易就可以找到了需要的代码。实现了一部分功能。但是却还是对陀螺仪的工作原理不太了解，它的代码也需要分析一下，I2C通信、相关寄存器也要熟悉。我看网上多是在Arduino开发板实现的，那么在 C51单片机板上怎么实现呢，又或者 S5PV210 上怎么实现呢？带着这些问题，开始 MPU6050 的开发。

一、型号

我看了一下型号为 GY-521 MPU6050模块三维角度传感器6DOF 三轴加速度计电子陀螺仪

可在官网下载最新的芯片手册和寄存器映射和描述，参看：MPU6050 官网

二、查看芯片手册

（1）产品简介

MPU-60X0是世界上第一款集成 6 轴MotionTracking设备。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（ digitalMotion Processor），可用I2C接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计。扩展之后就可以通过其 I2C或SPI接口输出一个9轴的信号（ SPI接口仅在MPU-6000可用）。 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，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。

一个片上1024字节的FIFO，有助于降低系统功耗。和所有设备寄存器之间的通信采用 400kHz的 I2C接口或 1MHz的 SPI接口（ SPI仅MPU-6000可用）。 对于需要高速传输的应用，对寄存器的读取和中断可用 20MHz的SPI。另外，片上还内嵌了一个温度传感器和在工作环境下仅有±1%变动的振荡器。芯片尺寸4×4×0.9mm，采用QFN封装（无引线方形封装），可承受最大 10000g的冲击，并有可编程的低通滤波器。

关于电源， MPU-60X0可支持 VDD范围 2.5V±5%， 3.0V±5%，或 3.3V±5%。另外MPU-6050还有一个 VLOGIC引脚，用来为 I2C输出提供逻辑电平。 VLOGIC电压可取1.8±5%或者VDD。

（2）产品特征

数字输出6轴或9轴的旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(EulerAngleforma)的融合演算数据。

具有131 LSBs/°/sec 敏感度与全格感测范围为±250、 ±500、 ±1000与±2000°/sec 的3轴角速度感测器(陀螺仪)。

可程式控制，且程式控制范围为±2g、 ±4g、 ±8g和±16g的3轴加速器。

移除加速器与陀螺仪轴间敏感度，降低设定给予的影响与感测器的飘移。

数字运动处理(DMP:DigitalMotion Processing)引擎可减少复杂的融合演算数据、感测器同步化、姿势感应等的负荷。运动处理数据库支持 Android、 linux与windows 内建之运作时间偏差与磁力感测器校正演算技术，免除了客户须另外进行校正的需求。

以数位输出的温度传感器

以数位输入的同步引脚(Syncpin)支援视频电子影相稳定技术与GPS

可程式控制的中断(interrupt)支援姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中断、 high-G中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能。

VDD供电电压为2.5V±5%、 3.0V±5%、 3.3V±5%； VDDIO为1.8V±5%

陀螺仪运作电流： 5mA，陀螺仪待命电流： 5uA；加速器运作电流： 500uA，加速器省电模式电流： 40uA@10Hz

高达 400kHz 快速模式的 I2C，或最高至 20MHz 的 SPI 串行主机接口(serial hostinterface)

内建振荡器在工作温度范围内仅有±1%频率变化。 可选外部时钟输入 32.768kHz或19.2MHz

（3）使用说明

《1》引脚输出和信号描述

《2》典型用法

《3》所需电容规格

需要了解的小知识点：

电容的基本单位是F（法拉），其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。

由于单位F 的容量太大，所以我们看到的一般都是μF、nF、pF的单位。

换算：1F＝1000000μF，1μF=1000nF=1000000pF

电容规格：Ceramic, X7R, 0.1μF ±10%, 2V 是什么意思呢？

参看：全系列电容规格书

Ceramic

陶瓷介质

X7R

温度系数/特性：工作温度范围 -55℃～125℃ （军工级）

元器件级别主要是指其工作温度范围，如下：

商业级：0℃~+70℃

工业级：-40℃~+85℃

汽车级：-40℃～125℃

军品级：-55℃~+125℃

0.1μF ±10%

0.1μF 容量，容差是±10%

额定电压，以此也可以选择电容尺寸

三、电路图

到此，硬件部分看完了！！

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