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三轴加速度传感器MPU6050与stm32连接的程序
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该程序是三轴加速度传感器MPU6050在嵌入式STM32上的调试程序，该程序可以准确的采集运动中加速度，角速度和角度，并以数字形式显示，便于观察与提取并分析。
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学哥对我来说很有用
毕竟是接触的一个方向上的东西
23 篇源代码 21 篇源代码 18 篇源代码 13 篇源代码 9 篇源代码
285 篇源代码 173 篇源代码 48 篇源代码 42 篇源代码 36 篇源代码
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当被测体上带有凸起(或凹陷)的磁性或导磁材料.感应对象为磁性材料或导磁材料、铁和电工钢等，使该片在CD方向上产生电位差，I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移。通过与其它类型齿转速传感器的输出波形对比转速传感器由磁敏电阻作感应元件。在洛仑兹力的作用下。磁场中有一个霍尔半导体片，如磁钢，随着被测物体转动时,功能更完善，达到测速或位移检测的发讯目的，是新型的转速传感器，传感器输出与旋转频率相关的脉冲信号，再经过全新的信号处理电路令噪声降低，所测到转速的误差极小以及线性特性具有很好的一致性。核心部件是采用磁敏电阻作为检测的元件，这就是所谓的霍尔电压，恒定电流I从A到B通过该片
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要玩加速度了，结果发现，加速度测量一坨shit。自检纠偏后，在z轴上，重力只有0.83个G，相反，如果将传感器转90度，让重力到y轴或x轴上，都是能呈现1个G。于是，上了invensense的官网，发现有6.12的版本。和我手上12年的版本是同源的。
对比一下，不知道手上的代码是给路人甲改过了，还是原先就有问题，在自校验的函数中确实存在差异。依葫芦画瓢的将最新版本的代码和我自己重写的驱动合并（为了降低代码量，我压缩了很多算法逻辑，所以无法直接使用）。
可以说，6.12版本确实不错。z轴已经基本上到1G了。而且纠正了原先我发现的两个错之一。
上面的图，左边是6.12版本的，右边是网络路人甲的12年版本。
，另一个错，在不同编译器下，会有不同的错误情况，貌似还没纠正。具体位置我忘了，因为我现在的代码如上说的，已经重写，并不能和6.12版本或12年的版本进行直接行对比，但记得是针对角速度z轴的，去除该bug对ypr中航向有精度提高。
有了上面的新版本的自校验，对加速度的获取数值，可以得到如下结果：
左边是y轴，右边是z轴，这里y 轴的精度在千分之4左右（x轴和y轴差不多），z轴的精度在千分之13左右。简单说，如果是2G档，落在z轴，总存在200多的误差（16位精度）。
其自校验的大体原理就是，静止下读一批数据上来，然后做平均，将这个平均值，在z轴上减去1G（减去重力加速度），得到的就是3个轴的DC量，将芯片中针对accel 的offset的寄存器中的值读取出来，减去这个DC量，再存回去。而offset里的值会对采样到加速度数值进行修正操作。
回到误差上来，看似千分之几的误差不大，但作为 dc 常量就算相当的大了。这里百分比是针对1G的，如果我的物理课不是语文老师客串的，0.1g的加速度，近似为1米／秒^2。如果加速度是0.1米／秒^2，那么就是上述的百分之一。 0.01G的dc误差，100秒，就可以让静止模块变成有了1G的加速度，想有跳楼的感觉？不要多，100秒就够。。。
这里就要说说，mpu6050鬼扯的地方。在自校验的时候，dmp没有开（如果我没记错）。而在实际采样是，dmp开的，读取fifo中的加速度数据，即便已经做了补偿，但仍然存在dc误差。不得已，重新写了自校验的算法。大体如下：
1、对offset 寄存器清0，等于第一次读取上来的是没有纠正的数据，求平均放入offset中，这处于dmp没有打开下。
2、dmp正常工作时，连续读取一定数据，求平均，和offset中的数据进行合并。
3、重复第二步的工作。就是再迭代一次。
三次的不同结果如下，只做第一步，如下，浮点数是当前获取值与1G的比例，冒号后面的整数是读取的值，三组分别为x,y,z轴：
简直惨不忍睹，误差特别是z轴到了0.08，这里没给出连续64个采样的求平均，z轴平均值大约在160上下。做了第二步，此时又补偿了一些值，则有如下数据：
上述执行过程，实际是又补偿了连续64个采样的平均值，按照道理应该能就完工了，但实际上z轴还是存在大约-15的dc系数，这就是我说mpu6050鬼扯的地方。
如果上述三步都做，则有如下结果：
还是有噪声，不过dc分量基本趋于1，0，－1这几个值。这样进行积分求速度时，累计误差就很小了。
不得不吐槽的是，如果前面版本，12年版的是路人甲的（由xx网站上开源下载的），确实代码改动过（或许没改，本身自校验的逻辑就有问题），导致z轴重力加速度不是1，而是0.83也就算了。这拿的官方最新的驱动，实在想不通，为何不做迭代校验，把自家器件的性能发挥出来。哈，或许是为了留一手？留个毛线啊！ 当然也可能是我对这个片子驱动设置本身有问题，导致不得不使用这种迭代方法。反正12年版本，未重写时，这问题就已经存在。
================
补充追加一个在运行中的自纠正算法。如果有需要的朋友，可以借鉴一下。大体思想如下：
由于在运动或者温度变化后，加速度传感器会有积累出来的DC常量，这种常量对积分形成速度是灾难。因此我们需要通过一个检测方式，启动校验补偿。这里就给出一个假设，假设设备本身非静止下，各角度的加速度的差值会大于一定值，
因此，我们检测两次相邻采样的差值，如果大于限定值，则不做求dc的累计操作，此时假设在运动状态，并没有静止，如果小于限定值，则进行累计。累计到64次后，进行平均。
对3个轴平均后的dc常量的绝对值做累加，如果大于2则，则进行自校验补偿。
下面给的三个图，第一个是用手摇啊摇，（顺带喷一句，不想误差出来，很容易出来，想误差出来，摇半天才出来），z轴存在了均值为4的误差（64采样求平均，去除重力），此时发生一次自动校验。第一列是x轴的加速度数据，1个单位约是0.000488个G 。到100个以上基本上是被摇动中。第二列是x轴采样数据做平均（窗口宽度是64）,随后4列分别是y轴和z轴的。你可以看出，静止后，z轴的dc到了-4 。
于是就有了第二副图，忽略前面3行，是姿态角度。
此处，x,y,z轴分别补偿 －1，1，－4,进行纠偏，经过200ms左右，采样数据dc恢复到了0附近。
对应源码如下，供参考：
static void MPU6050_recv_FIFO(uint8_t *data,uint8_t length){
uint8_t *pbuf = fifo_buf[fifo_No];
int16_t *paccel = (int16_t*)(pbuf + 16);
uint8_t _t;
buf_cpy(pbuf,data,length);
pbuf += 16;
for (i = 0 ; i & 6; i+=2){
_t = pbuf[0];
pbuf[0] = pbuf[1];
pbuf[1] = _t;
#ifdef USED_AUTOCHECK_ACCEL
if (test_bias & TEST_COUNT){
goto _MPU6050_recv_FIFO_
for (i = 0 ; i & 3; i++){
tmp = _abs(paccel[i] - test_last_accel[i]);
if (tmp & TEST_ACCEL_VAL){
test_bias = TEST_COUNT+1;
goto _MPU6050_recv_FIFO_
test_accel[i] += paccel[i];
zflag = paccel[2] &= 0;
test_accel[2] +=
TEST_MPU6050_1G_VAL[zflag];
test_bias++;
if (test_bias &= TEST_COUNT){
for (i = 0 ; i & 3 ; i++){
test_accel[i] = ((test_accel[i] +((int16_t)1&&(MPU6050_ACCEL_SHF-1)))&& MPU6050_ACCEL_SHF);
tmp += _abs(test_accel[i]);
if (tmp &= 3){
adjust_accel_user_offset(test_accel);
Serial_printStrN(test_accel[0]);
Serial_printStrN(test_accel[1]);
Serial_printStrN(test_accel[2]);
_MPU6050_recv_FIFO_clean:
test_bias = 0;
test_accel[0] = test_accel[1] = test_accel[2] = 0;
_MPU6050_recv_FIFO_con:
for (i = 0 ; i& 3 ; i++){
test_last_accel[i] = paccel[i];
recv_FIFO = 2;
上面adjust_accel_user_offset(test_accel);测试的约1200us。如果你和我一样是准实时操作，每个时间片（1个ms），执行完当前各种动作，那么这个函数需要拆多步骤完成。调用该函数的时候，其实可以根据当前积分的速度大小来判定，是否对积分出来的速度进行清零操作。
各种宏就不给了，完全是自己的一套东西，给了也没用。仅供参考。哈。
最后给出一组累计速度的数据。下面各列依次是，序号，x,y,z三轴通过加速度累计的当前速度，x轴当前加速度值（单位0.000488g),前序采样64个的平均值，随后是y轴，z轴各两列，最后一列是每次采样的时间间隔（单位毫秒），精度是4个us。
X,Y,Z轴的速度，在18秒内（基本每隔10ms打一行），仍然稳定在0.9和0.101左右，反正是正负漂，无所谓，至于启动时的一些累计误差，这很容易滤掉。在前面讨论中说过，调用adjust_accel_user_offset(test_accel);时，把速度清0，于是就有了下面的效果。哈。
在2283行，发生过一次自校验。。
哦。补充说一句，以上是在16MHz的atmega328p上跑的数据。arm暂时不碰，自然dsp不动。。。哈。
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<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
哈， 好高深的样子
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
所以，mpu6050到底是什么。。。
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
这什么？？
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
道理我都懂，可是MPU6050是什么
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
buf_cpy(pbuf,data,length);你这容易溢出啊
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
大概了解了一下，MPU6050陀螺仪组件，模拟控制，例如无人机等等。。。
<span class="a_vote_num" id="a_vote_num_
引用来自“abcdefghig”的评论
buf_cpy(pbuf,data,length);你这容易溢出啊
还好还好，单片机的东西，前后两个buf的和length其实都是固定的。。无非接口按照传统方式来实现，以替代memcpy。。。
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// Updates should (hopefully) always be available at
// Changelog:
//& &&& - initial release
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// Arduino Wire library is required if I2Cdev I2CDEV_ARDUINO_WIRE implementation
// is used in I2Cdev.h
#include &Wire.h&
// I2Cdev and MPU6050 must be installed as libraries, or else the .cpp/.h files
// for both classes must be in the include path of your project
#include &I2Cdev.h&
#include &MPU6050.h&
// class default I2C address is 0x68
// specific I2C addresses may be passed as a parameter here
// AD0 low = 0x68 (default for InvenSense evaluation board)
// AD0 high = 0x69
int16_t ax, ay,
int16_t gx, gy,
#define LED_PIN 13
bool blinkState =
void setup() {
& & // join I2C bus (I2Cdev library doesn't do this automatically)
& & Wire.begin();
& & // initialize serial communication
& & // (38400 chosen because it works as well at 8MHz as it does at 16MHz, but
& & // it's really up to you depending on your project)
& & Serial.begin(38400);
& & // initialize device
& & Serial.println(&Initializing I2C devices...&);
& & accelgyro.initialize();
& & // verify connection
& & Serial.println(&Testing device connections...&);
& & Serial.println(accelgyro.testConnection() ? &MPU6050 connection successful& : &MPU6050 connection failed&);
& & // configure Arduino LED for
& & pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
void loop() {
& & // read raw accel/gyro measurements from device
& & accelgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
& & // these methods (and a few others) are also available
& & //accelgyro.getAcceleration(&ax, &ay, &az);
& & //accelgyro.getRotation(&gx, &gy, &gz);
& & // display tab-separated accel/gyro x/y/z values
& & Serial.print(&a/g:\t&);
& & Serial.print(ax); Serial.print(&\t&);
& & Serial.print(ay); Serial.print(&\t&);
& & Serial.print(az); Serial.print(&\t&);
& & Serial.print(gx); Serial.print(&\t&);
& & Serial.print(gy); Serial.print(&\t&);
& & Serial.println(gz);
& & // blink LED to indicate activity
& & blinkState = !blinkS
& & digitalWrite(LED_PIN, blinkState);
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&&Serial.begin(38400);&&??
&&Serial.begin(9600);&&??
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pww999 发表于
Serial.begin(38400);&&??
&&Serial.begin(9600);&&??
这个要看您选择哪个了，相应的改一下对应位置就好了，输出数据的右下角不是有个地方可以改么
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FoieDEEEE_仲敬 发表于
你有没有让传感器产生一定的加速度呢？这是加速度传感器啊！
...人家是9轴的,除了3轴加速度还有3轴角度,3轴磁定向.....并且附带温度
角度这个数据肯定会出来的.
特长-&抄代码-&COPY代码-&改代码-&可耻的我
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mengmengzhang 发表于
谢谢。那个自带的程序是我买mpu6050时，卖家发给我的。我对比了一下，不同的地方就在于8楼所说的，其他都 ...
链接错误,估计就是IIC地址错误,
另外你的INT这个口空着么?
我记得我的10轴模块(3角度,3加速,三轴角度+气压) 是要接INT的,这个是给单片机中断信号的
特长-&抄代码-&COPY代码-&改代码-&可耻的我
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darkorigin 发表于
链接错误,估计就是IIC地址错误,
另外你的INT这个口空着么?
我记得我的10轴模块(3角度,3加速,三轴角度+气 ...
您好，“链接错误,估计就是IIC地址错误”呢个具体解释一下么？另外怎么改正呢？麻烦您指点一下，我是门外汉，不太懂，谢谢.
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有些问题还是得自己研究呀，终于解决了，好高兴好高兴。传张图，嘿嘿。
21:09 上传
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谢谢论坛里面各位大神的指点，灰常感谢灰常感谢:loveliness:
谢谢弘毅，谢谢Randy,谢谢darkorigin
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mengmengzhang 发表于
有些问题还是得自己研究呀，终于解决了，好高兴好高兴。传张图，嘿嘿。
我和你的问题是一样，能说一下你是怎么解决的吗？
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我也遇到了，请赐教，谢谢
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