STM32学习——软件I2C读写MPU6050

c语言刺客

23人浏览 · 2026-06-19 15:53:34

c语言刺客 · 2026-06-19 15:53:34 发布

1.软件I2C读写MPU6050

1.基本要点

1.函数

（1）void GPIO_WriteBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin, BitAction BitVal);//单独控制某一个 / 多个 GPIO 引脚输出高低电平，只修改指定引脚，不影响同端口其他引脚。

（2）uint8_t GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_TypeDef* GPIOx, uint16_t GPIO_Pin);//读取指定 GPIO 端口的某个特定引脚当前的输入电平（高或低），返回一个 uint8_t 类型的值。

2.注意

（1）先将SDA拉高，再将SCL拉高，为了应对特殊情况下的SCL初始位低电平，SDA初始为低电平，这时如果先拉高SCL，再拉高SDA，此时的时序逻辑为终止条件。会让本来是下一次的的开始变为终止，在指定地址读的时序中，出现错误。

void MyI2C_Start(void)
{	
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

（2）SCL在完成操作后，都会归于低电平，除了终止条件。所以这里的只需将SDA置位0。

void MyI2C_Stop(void)
{
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(1);
}

2.代码

1.MyI2C.h/c

#ifndef __MYI2C_H
#define __MYI2C_H

void MyI2C_Init(void);
void MyI2C_Start(void);
void MyI2C_Stop(void);
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte);
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void);
void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit);
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void);

#endif

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"

void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_10,(BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);//给与足够的时间置位
}

void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{
	GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_11,(BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);//给与足够的时间置位
}

uint8_t MyI2C_R_SDA(void)
{
	uint8_t BitValue;
	BitValue=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11);
	Delay_us(10);//给与足够的时间读取
	return BitValue;
}

void MyI2C_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;//开漏输出
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;//端口选择10,11
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);//GPIO口的配置，初始化
	
	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11);
}

void MyI2C_Start(void)
{	
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

void MyI2C_Stop(void)
{
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(1);
}

void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{

	uint8_t i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		MyI2C_W_SDA(Byte&(0x80>>i));
		MyI2C_W_SCL(1);
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
}

uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{
	uint8_t i,Byte=0x00;
	MyI2C_W_SDA(1);	
	for(i=0;i<8;i++)
	{
		MyI2C_W_SCL(1);
		if(MyI2C_R_SDA()==1)
		{
			Byte|=(0x80>>i);
		}
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
	return Byte;
}

void MyI2C_SendAck(uint8_t AckBit)
{
	MyI2C_W_SDA(AckBit);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
	uint8_t AckBit;
	MyI2C_W_SDA(1);	
	MyI2C_W_SCL(1);
	AckBit=MyI2C_R_SDA();
	MyI2C_W_SCL(0);
	return AckBit;
}

2.MPU6050.h/c

#ifndef __MPU6050_H
#define __MPU6050_H

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress,uint8_t Data);
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress);

void MPU6050_Init(void);
uint8_t MPU6050_GetID(void);
void MPU6050_GetData(int16_t *AccX,int16_t *AccY,int16_t *AccZ,
						int16_t *GyroX,int16_t *GyroY,int16_t *GyroZ);

#endif

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyI2C.h"
#include "MPU6050_Reg.h"

#define MPU6050_ADDRESS 0xD0

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress,uint8_t Data)
{
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_SendByte(RegAddress);
	MyI2C_ReceiveAck();	
	MyI2C_SendByte(Data);
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_Stop();
}

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{
	uint8_t Data;
	
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);//写入
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_SendByte(RegAddress);
	MyI2C_ReceiveAck();	
	
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS|0x01);//读取
	MyI2C_ReceiveAck();
	Data=MyI2C_ReceiveByte();
	MyI2C_SendAck(1);
	MyI2C_Stop();
	
	return Data;
}

void MPU6050_Init(void)
{
	MyI2C_Init();
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1,0x01);//电源寄存器1
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2,0x00);//电源寄存器2
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV,0x09);//分频选择
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG,0x06);//配置寄存器
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG,0x18);//陀螺仪量程配置
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG,0x18);//加速度配置寄存器
}

uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
	return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

void MPU6050_GetData(int16_t *AccX,int16_t *AccY,int16_t *AccZ,
						int16_t *GyroX,int16_t *GyroY,int16_t *GyroZ)
{
	uint8_t DataH,DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);
	*AccX=(DataH<<8)|DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
	*AccY=(DataH<<8)|DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
	*AccZ=(DataH<<8)|DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
	*GyroX=(DataH<<8)|DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
	*GyroY=(DataH<<8)|DataL;
	
	DataH=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
	DataL=MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
	*GyroZ=(DataH<<8)|DataL;
}

3.MPU6050_Reg.h

#ifndef __MPU6050_REG_H
#define __MPU6050_REG_H

// 采样率分频
#define MPU6050_SMPLRT_DIV      0x19
// 数字低通滤波/帧同步配置
#define MPU6050_CONFIG          0x1A
// 陀螺仪满量程/自测
#define MPU6050_GYRO_CONFIG     0x1B
// 加速度计满量程/高通滤波
#define MPU6050_ACCEL_CONFIG    0x1C

// 加速度计数据（高/低字节）
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_H    0x3B
#define MPU6050_ACCEL_XOUT_L    0x3C
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_H    0x3D
#define MPU6050_ACCEL_YOUT_L    0x3E
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_H    0x3F
#define MPU6050_ACCEL_ZOUT_L    0x40

// 温度数据（高/低字节）
#define MPU6050_TEMP_OUT_H      0x41
#define MPU6050_TEMP_OUT_L      0x42

// 陀螺仪数据（高/低字节）
#define MPU6050_GYRO_XOUT_H     0x43
#define MPU6050_GYRO_XOUT_L     0x44
#define MPU6050_GYRO_YOUT_H     0x45
#define MPU6050_GYRO_YOUT_L     0x46
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_H     0x47
#define MPU6050_GYRO_ZOUT_L     0x48

// 电源管理
#define MPU6050_PWR_MGMT_1      0x6B  // 唤醒/复位/时钟源
#define MPU6050_PWR_MGMT_2      0x6C  // 各轴待机控制

// 器件ID（只读，通常 0x68）
#define MPU6050_WHO_AM_I        0x75

#endif

4.main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header寄存器头文件
#include "Delay.h"
#include "OLED.H"
#include "MPU6050.h"

uint8_t ID;
int16_t AX,AY,AZ,GX,GY,GZ;

int main(void)
{
	OLED_Init();
	MPU6050_Init();
		
	OLED_ShowString(1,1,"ID:");
	ID=MPU6050_GetID();
	OLED_ShowHexNum(1,4,ID,2);
	
	while(1)
	{
		MPU6050_GetData(&AX,&AY,&AZ,&GX,&GY,&GZ);
		OLED_ShowSignedNum(2,1,AX,5);
		OLED_ShowSignedNum(3,1,AY,5);
		OLED_ShowSignedNum(4,1,AZ,5);
		OLED_ShowSignedNum(2,8,GX,5);
		OLED_ShowSignedNum(3,8,GY,5);
		OLED_ShowSignedNum(4,8,GZ,5);
	}
}

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