mpu6050cubemx配置

### 在Cubemx中配置MPU6050传感器并结合OLED显示角度数据 #### 一、CubeMX基础配置 ##### 1. 创建新项目 打开STM32CubeMX，选择目标MCU型号（如STM32F103RCT6），点击“New Project”。 ##### 2. 配置串口调试选项 进入`System Core`->`SYS`界面，勾选`Serial Wire`作为调试接口[^1]。 ##### 3. GPIO引脚分配 - **模拟I2C引脚配置** 将两个GPIO引脚分别指定为SCL和SDA信号线。例如： - `PC12` -> SCL (命名为`OLED_SCK`) - `PC10` -> SDA (命名为`OLED_SDA`) 设置这两个引脚的工作模式为`Open Drain Output`，上下拉电阻选择`Pull-up`[^1]。 ##### 4. 外设时钟配置 确保系统时钟频率满足模拟I2C通信速率的要求。通常建议主频不低于72MHz以保证足够的精度和稳定性[^1]。 --- #### 二、HAL库实现模拟I2C驱动 由于标准HAL库未提供软件仿真的I2C功能，需自行开发此部分代码。 ##### 1. 初始化函数 在`main.c`或其他合适位置定义初始化函数： ```c void I2C_Init(void) { // 配置GPIO模式为开漏输出 __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOC时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // PC12 as SCL GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_12; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); // PC10 as SDA GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10; HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct); } ``` ##### 2. 模拟I2C核心逻辑 以下是关键的发送/接收字节函数示例： ```c #define SDA_LOW() HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_RESET) #define SDA_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_10, GPIO_PIN_SET) bool I2C_SendByte(uint8_t byte) { uint8_t ack_bit; for(int i=7;i>=0;i--){ if(byte&(1<<i)) SDA_HIGH(); else SDA_LOW(); delay_us(5); // 控制位持续时间 HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET); // 下降沿 delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_SET); // 上升沿 delay_us(5); } // Wait for ACK/NACK SDA_HIGH(); HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_RESET); delay_us(5); HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_12, GPIO_PIN_SET); delay_us(5); ack_bit = HAL_GPIO_ReadPin(GPIOC, GPIO_PIN_10); return !ack_bit; // Return true if ACK was received } ``` --- #### 三、MPU6050传感器驱动集成 ##### 1. 添加外部驱动文件 按照引用中的描述[^3]，将以下文件加入Keil工程目录下： - `mpu6050.h`, `mpu6050.c` - `inv_mpu.h`, `inv_mpu.c` - `inv_mpu_dmp_motion_driver.h`, `inv_mpu_dmp_motion_driver.c` 同时，在`main.c`顶部引入这些头文件： ```c #include "mpu6050.h" #include "inv_mpu.h" #include "inv_mpu_dmp_motion_driver.h" ``` ##### 2. 数据解析与姿态解算 通过调用相关API获取加速度计、陀螺仪以及欧拉角信息： ```c /* USER CODE BEGIN 0 */ float pitch, roll, yaw; // 存储欧拉角 short acc_x, acc_y, acc_z; // 加速度计原始数据 short gyro_x, gyro_y, gyro_z;// 陀螺仪原始数据 float temperature; // 温度值 void MPU6050_UpdateData(void) { mpu_get_float_orientation(&pitch, &roll, &yaw); // 获取欧拉角 mpu_get_acceleration(&acc_x, &acc_y, &acc_z); // 获取加速度 mpu_get_gyro(&gyro_x, &gyro_y, &gyro_z); // 获取陀螺仪数据 mpu_get_temperature(&temperature); // 获取温度 } ``` --- #### 四、OLED屏幕数据显示 假设已具备成熟的OLED驱动程序（如SSD1306），则可轻松实现在屏幕上打印角度信息。 ##### 示例代码片段 ```c void Display_Angles(float pitch, float roll, float yaw) { char buffer[32]; oled_clear_screen(); // 清屏 sprintf(buffer, "Pitch: %.2f", pitch); oled_draw_string(0, 0, buffer); // 绘制第一行文字 sprintf(buffer, "Roll : %.2f", roll); oled_draw_string(0, 10, buffer); // 绘制第二行文字 sprintf(buffer, "Yaw : %.2f", yaw); oled_draw_string(0, 20, buffer); // 绘制第三行文字 oled_update(); // 更新显示内容 } ``` 每次更新IMU数据后立即调用该函数刷新画面即可[^3]。 --- ###