STM32F103C8T6 MPU6050 原始数据通过串口读取（CubeMx生成 HAL库）

前言

MPU6050作为一个六轴惯性测量单元，经常在各种设备中被使用，经过一段时间的调试，对其进行小总结，有错误还请各位大佬指出。

一、MPU6050简介

1.基础介绍

​
MPU6050采用I2C口与单片机进行通信，作为一款六轴运动处理组件，其整合了3轴陀螺仪和三轴加速度传感器，并且含有第二I2C接口用于连接外部磁力传感器。利用自带的数字运动处理（DMP: Digital Motion Processor）硬件加速引擎，通过主 IIC 接口，向应用端输出完整的 9 轴融合演算数据。有了 DMP，我们可以使用 InvenSense 公司提供的运动处理资料库，非常方便的实现姿态解算，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时大大降低了开发难度。

​​​​

MPU6050的内部框图入图所示：

​​

SCL和SDA是连接在MCU的I2C接口，MCU可以通过这个I2C接口来控制MPU6050，另外的I2C接口用于连接外部设备，若连接磁传感器，就可以组成九![轴传感器。AD0 是从 IIC 接口（接 MCU）的地址控制引脚，该引脚控制IIC 地址的最低位。如果接 GND，则 MPU6050 的 IIC 地址是：0X68，如果接 VDD，则是0X69，注意：这里的地址是不包含数据传输的最低位的（最低位用来表示读写）！！

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2.利用STM3F1读取MPU6050的原始数据步骤。
1）初始化I2C接口

void MPU_IIC_Init(void)

2）复位MPU6050：让传感器内部的所有寄存器回复默认值（对电源管理寄存器（0x6B）的bit7写1实现）。复位后，电源管理寄存器1恢复默认值（0x40）然后设置该寄存器为0x00，唤醒MPU6050。

#define MPU_PWR_MGMT1_REG		0X6B	//电源管理寄存器1
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);	//复位MPU6050
MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);	//唤醒MPU6050 

3）设置角速度传感器（陀螺仪）和加速度传感器的满量程范围
设置两个传感器的满量程范围(FSR)，分别通过陀螺仪配置寄存器（0X1B）和加速度传感器配置寄存器（0X1C）设置。一般设置陀螺仪的满量程范围为±2000dps，加速度传感器的满量程范围为±2g

#define MPU_GYRO_CFG_REG		0X1B	//陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG		0X1C	//加速度计配置寄存器
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{
	return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);
}
//设置陀螺仪满量程范围  //fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{
	return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围  
}

4)设置其他参数
关闭中断、关闭 AUX IIC 接口、禁止 FIFO、设置陀螺仪采样率和设置数字低通滤波器（DLPF）等。
陀螺仪采样率通过采
样率分频寄存器（0X19）控制，这个采样率我们一般设置为 50 即可。数字低通滤波器(DLPF)则通过配置寄存器（0X1A）设置，一般设置 DLPF 为带宽的 1/2 即可。

	MPU_Set_Rate(50);						//设置采样率50Hz
	MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);	//关闭所有中断
	MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);	//I2C主模式关闭
	MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);	//关闭FIFO
	MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);	//INT引脚低电平有效

//设置MPU6050的数字低通滤波器
//lpf:数字低通滤波频率(Hz) 
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t 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);//设置数字低通滤波器  
}

//设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{
	uint8_t data;
	if(rate>1000)rate=1000;
	if(rate<4)rate=4;
	data=1000/rate-1;
	data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);	//设置数字低通滤波器
 	return MPU_Set_LPF(rate/2);	//自动设置LPF为采样率的一半
}

二、CubeMx设置

1.选择芯片

2.设置I2C（选择普通I2C即可），设置中断

3.设置RCC

4.设置SYS

5.设置串口，DMA打开，中断勾选

6.设置时钟（c8t6是72Hz）

7.设置好后生成MDK代码

三、MPU6050驱动

生成文件夹和添加文件路径方法见上一篇文章

mpu6050.c

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "mpu6050.h"


//初始化MPU6050
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Init(void)
{
    uint8_t res;

    MPU_IIC_Init();//初始化IIC总线
    MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X80);	//复位MPU6050
    delay_ms(100);
    MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X00);	//唤醒MPU6050
    MPU_Set_Gyro_Fsr(3);					//陀螺仪传感器,±2000dps
    MPU_Set_Accel_Fsr(0);					//加速度传感器,±2g
    MPU_Set_Rate(50);						//设置采样率50Hz
    MPU_Write_Byte(MPU_INT_EN_REG,0X00);	//关闭所有中断
    MPU_Write_Byte(MPU_USER_CTRL_REG,0X00);	//I2C主模式关闭
    MPU_Write_Byte(MPU_FIFO_EN_REG,0X00);	//关闭FIFO
    MPU_Write_Byte(MPU_INTBP_CFG_REG,0X80);	//INT引脚低电平有效
    res=MPU_Read_Byte(MPU_DEVICE_ID_REG);
    if(res==MPU_ADDR)//器件ID正确
    {
        MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT1_REG,0X01);	//设置CLKSEL,PLL X轴为参考
        MPU_Write_Byte(MPU_PWR_MGMT2_REG,0X00);	//加速度与陀螺仪都工作
        MPU_Set_Rate(50);						//设置采样率为50Hz
    } else return 1;
    return 0;
}
//设置MPU6050陀螺仪传感器满量程范围
//fsr:0,±250dps;1,±500dps;2,±1000dps;3,±2000dps
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr)
{
    return MPU_Write_Byte(MPU_GYRO_CFG_REG,fsr<<3);//设置陀螺仪满量程范围
}
//设置MPU6050加速度传感器满量程范围
//fsr:0,±2g;1,±4g;2,±8g;3,±16g
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr)
{
    return MPU_Write_Byte(MPU_ACCEL_CFG_REG,fsr<<3);//设置加速度传感器满量程范围
}
//设置MPU6050的数字低通滤波器
//lpf:数字低通滤波频率(Hz)
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf)
{
    uint8_t 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);//设置数字低通滤波器
}
//设置MPU6050的采样率(假定Fs=1KHz)
//rate:4~1000(Hz)
//返回值:0,设置成功
//    其他,设置失败
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate)
{
    uint8_t data;
    if(rate>1000)rate=1000;
    if(rate<4)rate=4;
    data=1000/rate-1;
    data=MPU_Write_Byte(MPU_SAMPLE_RATE_REG,data);	//设置数字低通滤波器
    return MPU_Set_LPF(rate/2);	//自动设置LPF为采样率的一半
}

//得到温度值
//返回值:温度值(扩大了100倍)
short MPU_Get_Temperature(void)
{
    uint8_t buf[2];
    short raw;
    float temp;
    MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_TEMP_OUTH_REG,2,buf);
    raw=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
    temp=36.53+((double)raw)/340;
    return temp*100;;
}
//得到陀螺仪值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz)
{
    uint8_t buf[6],res;
    res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_GYRO_XOUTH_REG,6,buf);
    if(res==0)
    {
        *gx=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
        *gy=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];
        *gz=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
    }
    return res;;
}
//得到加速度值(原始值)
//gx,gy,gz:陀螺仪x,y,z轴的原始读数(带符号)
//返回值:0,成功
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az)
{
    uint8_t buf[6],res;
    res=MPU_Read_Len(MPU_ADDR,MPU_ACCEL_XOUTH_REG,6,buf);
    if(res==0)
    {
        *ax=((uint16_t)buf[0]<<8)|buf[1];
        *ay=((uint16_t)buf[2]<<8)|buf[3];
        *az=((uint16_t)buf[4]<<8)|buf[5];
    }
    return res;;
}
//IIC连续写
//addr:器件地址
//reg:寄存器地址
//len:写入长度
//buf:数据区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
    uint8_t i;
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令
    if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答
    {
        MPU_IIC_Stop();
        return 1;
    }
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    for(i=0; i<len; i++)
    {
        MPU_IIC_Send_Byte(buf[i]);	//发送数据
        if(MPU_IIC_Wait_Ack())		//等待ACK
        {
            MPU_IIC_Stop();
            return 1;
        }
    }
    MPU_IIC_Stop();
    return 0;
}
//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|0);//发送器件地址+写命令
    if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答
    {
        MPU_IIC_Stop();
        return 1;
    }
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((addr<<1)|1);//发送器件地址+读命令
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    while(len)
    {
        if(len==1)*buf=MPU_IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK
        else *buf=MPU_IIC_Read_Byte(1);		//读数据,发送ACK
        len--;
        buf++;
    }
    MPU_IIC_Stop();	//产生一个停止条件
    return 0;
}
//IIC写一个字节
//reg:寄存器地址
//data:数据
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令
    if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待应答
    {
        MPU_IIC_Stop();
        return 1;
    }
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Send_Byte(data);//发送数据
    if(MPU_IIC_Wait_Ack())	//等待ACK
    {
        MPU_IIC_Stop();
        return 1;
    }
    MPU_IIC_Stop();
    return 0;
}
//IIC读一个字节
//reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg)
{
    uint8_t res;
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|0);//发送器件地址+写命令
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    MPU_IIC_Start();
    MPU_IIC_Send_Byte((MPU_ADDR<<1)|1);//发送器件地址+读命令
    MPU_IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    res=MPU_IIC_Read_Byte(0);//读取数据,发送nACK
    MPU_IIC_Stop();			//产生一个停止条件
    return res;
}

mpu6050.h

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H
#include "IIC.h"


#define delay_ms				HAL_Delay
#define MPU_IIC_Init			IIC_GPIO_Init
#define MPU_IIC_Start			IIC_Start
#define MPU_IIC_Stop			IIC_Stop
#define MPU_IIC_Send_Byte		IIC_Send_Byte
#define MPU_IIC_Read_Byte		IIC_Read_Byte
#define MPU_IIC_Wait_Ack		IIC_Wait_Ack

//#define MPU_ACCEL_OFFS_REG		0X06	//accel_offs寄存器,可读取版本号,寄存器手册未提到
//#define MPU_PROD_ID_REG			0X0C	//prod id寄存器,在寄存器手册未提到
#define MPU_SELF_TESTX_REG		0X0D	//自检寄存器X
#define MPU_SELF_TESTY_REG		0X0E	//自检寄存器Y
#define MPU_SELF_TESTZ_REG		0X0F	//自检寄存器Z
#define MPU_SELF_TESTA_REG		0X10	//自检寄存器A
#define MPU_SAMPLE_RATE_REG		0X19	//采样频率分频器
#define MPU_CFG_REG				0X1A	//配置寄存器
#define MPU_GYRO_CFG_REG			0X1B	//陀螺仪配置寄存器
#define MPU_ACCEL_CFG_REG			0X1C	//加速度计配置寄存器
#define MPU_MOTION_DET_REG		0X1F	//运动检测阀值设置寄存器
#define MPU_FIFO_EN_REG			0X23	//FIFO使能寄存器
#define MPU_I2CMST_CTRL_REG		0X24	//IIC主机控制寄存器
#define MPU_I2CSLV0_ADDR_REG		0X25	//IIC从机0器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_REG			0X26	//IIC从机0数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV0_CTRL_REG		0X27	//IIC从机0控制寄存器
#define MPU_I2CSLV1_ADDR_REG		0X28	//IIC从机1器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_REG			0X29	//IIC从机1数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV1_CTRL_REG		0X2A	//IIC从机1控制寄存器
#define MPU_I2CSLV2_ADDR_REG		0X2B	//IIC从机2器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_REG			0X2C	//IIC从机2数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV2_CTRL_REG		0X2D	//IIC从机2控制寄存器
#define MPU_I2CSLV3_ADDR_REG		0X2E	//IIC从机3器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_REG			0X2F	//IIC从机3数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV3_CTRL_REG		0X30	//IIC从机3控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_ADDR_REG		0X31	//IIC从机4器件地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_REG			0X32	//IIC从机4数据地址寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DO_REG		0X33	//IIC从机4写数据寄存器
#define MPU_I2CSLV4_CTRL_REG		0X34	//IIC从机4控制寄存器
#define MPU_I2CSLV4_DI_REG		0X35	//IIC从机4读数据寄存器

#define MPU_I2CMST_STA_REG		0X36	//IIC主机状态寄存器
#define MPU_INTBP_CFG_REG			0X37	//中断/旁路设置寄存器
#define MPU_INT_EN_REG			0X38	//中断使能寄存器
#define MPU_INT_STA_REG			0X3A	//中断状态寄存器

#define MPU_ACCEL_XOUTH_REG		0X3B	//加速度值,X轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_XOUTL_REG		0X3C	//加速度值,X轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTH_REG		0X3D	//加速度值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_YOUTL_REG		0X3E	//加速度值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTH_REG		0X3F	//加速度值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_ACCEL_ZOUTL_REG		0X40	//加速度值,Z轴低8位寄存器

#define MPU_TEMP_OUTH_REG			0X41	//温度值高八位寄存器
#define MPU_TEMP_OUTL_REG			0X42	//温度值低8位寄存器

#define MPU_GYRO_XOUTH_REG		0X43	//陀螺仪值,X轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_XOUTL_REG		0X44	//陀螺仪值,X轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTH_REG		0X45	//陀螺仪值,Y轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_YOUTL_REG		0X46	//陀螺仪值,Y轴低8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTH_REG		0X47	//陀螺仪值,Z轴高8位寄存器
#define MPU_GYRO_ZOUTL_REG		0X48	//陀螺仪值,Z轴低8位寄存器

#define MPU_I2CSLV0_DO_REG		0X63	//IIC从机0数据寄存器
#define MPU_I2CSLV1_DO_REG		0X64	//IIC从机1数据寄存器
#define MPU_I2CSLV2_DO_REG		0X65	//IIC从机2数据寄存器
#define MPU_I2CSLV3_DO_REG		0X66	//IIC从机3数据寄存器

#define MPU_I2CMST_DELAY_REG		0X67	//IIC主机延时管理寄存器
#define MPU_SIGPATH_RST_REG		0X68	//信号通道复位寄存器
#define MPU_MDETECT_CTRL_REG		0X69	//运动检测控制寄存器
#define MPU_USER_CTRL_REG			0X6A	//用户控制寄存器
#define MPU_PWR_MGMT1_REG			0X6B	//电源管理寄存器1
#define MPU_PWR_MGMT2_REG			0X6C	//电源管理寄存器2 
#define MPU_FIFO_CNTH_REG			0X72	//FIFO计数寄存器高八位
#define MPU_FIFO_CNTL_REG			0X73	//FIFO计数寄存器低八位
#define MPU_FIFO_RW_REG			0X74	//FIFO读写寄存器
#define MPU_DEVICE_ID_REG			0X75	//器件ID寄存器

//如果AD0脚(9脚)接地,IIC地址为0X68(不包含最低位).
//如果接V3.3,则IIC地址为0X69(不包含最低位).
#define MPU_ADDR					0X68


因为模块AD0默认接GND,所以转为读写地址后,为0XD1和0XD0(如果接VCC,则为0XD3和0XD2)
//#define MPU_READ    0XD1
//#define MPU_WRITE   0XD0

uint8_t MPU_Init(void); 								//初始化MPU6050
uint8_t MPU_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf);//IIC连续写
uint8_t MPU_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf); //IIC连续读
uint8_t MPU_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data);				//IIC写一个字节
uint8_t MPU_Read_Byte(uint8_t reg);						//IIC读一个字节

uint8_t MPU_Set_Gyro_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_Accel_Fsr(uint8_t fsr);
uint8_t MPU_Set_LPF(uint16_t lpf);
uint8_t MPU_Set_Rate(uint16_t rate);
uint8_t MPU_Set_Fifo(uint8_t sens);


short MPU_Get_Temperature(void);
uint8_t MPU_Get_Gyroscope(short *gx,short *gy,short *gz);
uint8_t MPU_Get_Accelerometer(short *ax,short *ay,short *az);

#endif

IIC.c

#include "stm32f1xx_hal.h"
#include "IIC.h"

/* 定义IIC总线连接的GPIO端口, 用户只需要修改下面4行代码即可任意改变SCL和SDA的引脚 */
#define GPIO_PORT_IIC     GPIOB                       /* GPIO端口 */
#define RCC_IIC_ENABLE    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()       /* GPIO端口时钟 */
#define IIC_SCL_PIN       GPIO_PIN_6                 /* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define IIC_SDA_PIN       GPIO_PIN_7                 /* 连接到SDA数据线的GPIO */

/* 定义读写SCL和SDA的宏，已增加代码的可移植性和可阅读性 */
#if 1	/* 条件编译： 1 选择GPIO的库函数实现IO读写 */
#define IIC_SCL_1()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_IIC, IIC_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET)		/* SCL = 1 */
#define IIC_SCL_0()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_IIC, IIC_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET)		/* SCL = 0 */

#define IIC_SDA_1()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_IIC, IIC_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET)		/* SDA = 1 */
#define IIC_SDA_0()  HAL_GPIO_WritePin(GPIO_PORT_IIC, IIC_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET)		/* SDA = 0 */

#define IIC_SDA_READ()  HAL_GPIO_ReadPin(GPIO_PORT_IIC, IIC_SDA_PIN)	/* 读SDA口线状态 */
#else	/* 这个分支选择直接寄存器操作实现IO读写 */
/*　注意：如下写法，在IAR最高级别优化时，会被编译器错误优化 */
#define IIC_SCL_1()  GPIO_PORT_IIC->BSRR = IIC_SCL_PIN				/* SCL = 1 */
#define IIC_SCL_0()  GPIO_PORT_IIC->BRR = IIC_SCL_PIN				/* SCL = 0 */

#define IIC_SDA_1()  GPIO_PORT_IIC->BSRR = IIC_SDA_PIN				/* SDA = 1 */
#define IIC_SDA_0()  GPIO_PORT_IIC->BRR = IIC_SDA_PIN				/* SDA = 0 */

#define IIC_SDA_READ()  ((GPIO_PORT_IIC->IDR & IIC_SDA_PIN) != 0)	/* 读SDA口线状态 */
#endif

void IIC_GPIO_Init(void);

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_Delay
*	功能说明: IIC总线位延迟，最快400KHz
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void IIC_Delay(void)
{
    uint8_t i;

    /*　
     	下面的时间是通过安富莱AX-Pro逻辑分析仪测试得到的。
    	CPU主频72MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化
    	循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
    	循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us
     	循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us

    IAR工程编译效率高，不能设置为7
    */
    for (i = 0; i < 10; i++);
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_Start
*	功能说明: CPU发起IIC总线启动信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Start(void)
{
    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示IIC总线启动信号 */
    IIC_SDA_1();
    IIC_SCL_1();
    IIC_Delay();
    IIC_SDA_0();
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_0();
    IIC_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_Start
*	功能说明: CPU发起IIC总线停止信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Stop(void)
{
    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示IIC总线停止信号 */
    IIC_SDA_0();
    IIC_SCL_1();
    IIC_Delay();
    IIC_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_SendByte
*	功能说明: CPU向IIC总线设备发送8bit数据
*	形    参：_ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Send_Byte(uint8_t _ucByte)
{
    uint8_t i;

    /* 先发送字节的高位bit7 */
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        if (_ucByte & 0x80)
        {
            IIC_SDA_1();
        }
        else
        {
            IIC_SDA_0();
        }
        IIC_Delay();
        IIC_SCL_1();
        IIC_Delay();
        IIC_SCL_0();
        if (i == 7)
        {
            IIC_SDA_1(); // 释放总线
        }
        _ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */
        IIC_Delay();
    }
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_ReadByte
*	功能说明: CPU从IIC总线设备读取8bit数据
*	形    参：无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_Read_Byte(uint8_t ack)
{
    uint8_t i;
    uint8_t value;

    /* 读到第1个bit为数据的bit7 */
    value = 0;
    for (i = 0; i < 8; i++)
    {
        value <<= 1;
        IIC_SCL_1();
        IIC_Delay();
        if (IIC_SDA_READ())
        {
            value++;
        }
        IIC_SCL_0();
        IIC_Delay();
    }
    if(ack==0)
        IIC_NAck();
    else
        IIC_Ack();
    return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_WaitAck
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_Wait_Ack(void)
{
    uint8_t re;

    IIC_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
    IIC_Delay();
    if (IIC_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */
    {
        re = 1;
    }
    else
    {
        re = 0;
    }
    IIC_SCL_0();
    IIC_Delay();
    return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_Ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_Ack(void)
{
    IIC_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_0();
    IIC_Delay();
    IIC_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_NAck
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_NAck(void)
{
    IIC_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
    IIC_Delay();
    IIC_SCL_0();
    IIC_Delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_GPIO_Config
*	功能说明: 配置IIC总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_GPIO_Init(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_IIC_ENABLE;	/* 打开GPIO时钟 */

    GPIO_InitStructure.Pin = IIC_SCL_PIN | IIC_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;  	/* 开漏输出 */
    HAL_GPIO_Init(GPIO_PORT_IIC, &GPIO_InitStructure);

    /* 给一个停止信号, 复位IIC总线上的所有设备到待机模式 */
    IIC_Stop();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_CheckDevice
*	功能说明: 检测IIC总线设备，CPU向发送设备地址，然后读取设备应答来判断该设备是否存在
*	形    参：_Address：设备的IIC总线地址
*	返 回 值: 返回值 0 表示正确， 返回1表示未探测到
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t _Address)
{
    uint8_t ucAck;

    IIC_GPIO_Init();		/* 配置GPIO */

    IIC_Start();		/* 发送启动信号 */

    /* 发送设备地址+读写控制bit（0 = w， 1 = r) bit7 先传 */
    IIC_Send_Byte(_Address|IIC_WR);
    ucAck = IIC_Wait_Ack();	/* 检测设备的ACK应答 */

    IIC_Stop();			/* 发送停止信号 */

    return ucAck;
}

IIC.h

#ifndef _IIC_H
#define _IIC_H

#include <inttypes.h>

#define IIC_WR	0		/* 写控制bit */
#define IIC_RD	1		/* 读控制bit */

void IIC_Start(void);
void IIC_Stop(void);
void IIC_Send_Byte(uint8_t _ucByte);
uint8_t IIC_Read_Byte(uint8_t ack);
uint8_t IIC_Wait_Ack(void);
void IIC_Ack(void);
void IIC_NAck(void);
uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t _Address);
void IIC_GPIO_Init(void);

#endif

完成所有驱动文件的添加之后记得将User文件夹添加到c/c++路径中编译，编译成功后就可以开始编写主函数。

首先添加头文件

为了串口打印方便，加入printf函数

int main(void)
{
  /* USER CODE BEGIN 1 */
  short aacx,aacy,aacz;			//加速度传感器原始数据
  short gyrox,gyroy,gyroz;		//陀螺仪原始数据
  short temp;					//温度
  /* USER CODE END 1 */

  /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/

  /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
  HAL_Init();

  /* USER CODE BEGIN Init */

  /* USER CODE END Init */

  /* Configure the system clock */
  SystemClock_Config();

  /* USER CODE BEGIN SysInit */

  /* USER CODE END SysInit */

  /* Initialize all configured peripherals */
  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_I2C1_Init();
  MX_USART1_UART_Init();
  /* USER CODE BEGIN 2 */
MPU_Init();
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
			HAL_Delay(500);
	  MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz);
		MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz);
		temp=MPU_Get_Temperature();
		printf("AAC_X:%5d AAC_Y:%5d AAC_Z:%5d\r\nGYRO_X:%5d GYRO_Y:%5d GYRO_Z:%5d\r\n",
	aacx,aacy,aacz,gyrox,gyroy,gyroz);
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

结果展示

原始数据的读取对于MPU6050的使用而言只是第一步，要想取得俯仰角（pitch），横滚角（roll），航偏角（yaw）的数据，还需要使用官方给出的DMP库或者卡尔曼滤波。

版权声明：本文为CSDN博主「hero poi」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/qq_47183165/article/details/118970937