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基于DSP28335的MPU6050传感器IIC通信与原始数据读取实现

news 2026/3/26 17:23:29

一、硬件连接与配置

硬件连接

MPU6050引脚 DSP28335引脚功能说明

SDA GPIO33 IIC数据线

SCL GPIO32 IIC时钟线

VCC 3.3V 电源

GND GND 地
关键参数
- IIC地址：0x68（AD0接GND时）
- 采样率：1kHz（通过SMPLRT_DIV寄存器配置）
- 量程：加速度±2g，陀螺仪±2000°/s（默认配置）

MPU6050引脚	DSP28335引脚	功能说明
`SDA`	GPIO33	IIC数据线
`SCL`	GPIO32	IIC时钟线
`VCC`	3.3V	电源
`GND`	GND	地

二、IIC驱动代码实现

1. IIC初始化

#define MPU6050_ADDR 0x68  // 7位地址（AD0=GND）
#define I2C_BASE_ADDR 0x00 // I2C模块基地址（根据实际配置）// GPIO配置（硬件IIC模式）
void I2C_GPIO_Init() {EALLOW;GpioCtrlRegs.GPBMUX1.bit.GPIO32 = 2;  // SCL设为IIC功能GpioCtrlRegs.GPBMUX1.bit.GPIO33 = 2;  // SDA设为IIC功能GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO32 = 0;   // SCL输入/输出模式GpioCtrlRegs.GPBDIR.bit.GPIO33 = 0;   // SDA输入/输出模式EDIS;
}// IIC模块初始化
void I2C_Init() {I2C_GPIO_Init();// 配置I2C参数（400kHz时钟）SysCtrlRegs.PCLKCR3.bit.I2CAEN = 1;   // 使能I2C模块I2caRegs.I2CSAR = MPU6050_ADDR << 1;  // 7位地址左移1位（含R/W位）I2caRegs.I2CPSC.all = 15;             // 预分频器（150MHz/16=9.375MHz）I2caRegs.I2CCLKL = 10;                // 低电平时间（10个时钟周期）I2caRegs.I2CCLKH = 10;                // 高电平时间（10个时钟周期）I2caRegs.I2CIER.bit.ACK = 1;          // 使能ACK中断I2caRegs.I2CFFTX.all = 0x8000;        // 启用FIFO模式I2caRegs.I2CFFRX.all = 0x8000;        // 启用接收FIFO
}

2. IIC读写函数

// 发送一个字节
Uint16 I2C_WriteByte(Uint8 data) {I2caRegs.I2CDXR = data;          // 写入数据寄存器while(I2caRegs.I2CSTR.bit.TXEMPTY == 0);  // 等待发送完成return I2caRegs.I2CSTR.bit.I2COAR; // 返回状态
}// 接收一个字节
Uint8 I2C_ReadByte(Uint8 ack) {while(I2caRegs.I2CSTR.bit.RXFULL == 0);  // 等待接收完成Uint8 data = I2caRegs.I2CDRR;            // 读取数据寄存器if(ack) I2caRegs.I2CCNT.bit.RXACK = 1;   // 发送ACKelse I2caRegs.I2CCNT.bit.RXACK = 0;      // 发送NACKreturn data;
}// 读取MPU6050寄存器
void MPU6050_ReadRegs(Uint8 regAddr, Uint8 *buf, Uint16 len) {I2C_WriteByte(regAddr);          // 发送寄存器地址for(Uint16 i=0; i<len; i++) {buf[i] = I2C_ReadByte(1);    // 连续读取并发送ACK}
}

三、MPU6050数据读取流程

1. 寄存器配置

// 解除休眠模式
void MPU6050_WakeUp() {MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x00);  // 清除SLEEP位
}// 配置传感器量程
void MPU6050_Config() {MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);  // ±2000°/sMPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18); // ±16gMPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x00);   // 1kHz采样率
}

2. 原始数据读取

// 读取加速度计数据（16位补码）
void MPU6050_GetAccel(int16_t *ax, int16_t *ay, int16_t *az) {Uint8 buf[6];MPU6050_ReadRegs(MPU6050_ACCEL_XOUT_H, buf, 6);*ax = (buf[0]<<8) | buf[1];*ay = (buf[2]<<8) | buf[3];*az = (buf[4]<<8) | buf[5];
}// 读取陀螺仪数据（16位补码）
void MPU6050_GetGyro(int16_t *gx, int16_t *gy, int16_t *gz) {Uint8 buf[6];MPU6050_ReadRegs(MPU6050_GYRO_XOUT_H, buf, 6);*gx = (buf[0]<<8) | buf[1];*gy = (buf[2]<<8) | buf[3];*gz = (buf[4]<<8) | buf[5];
}

四、数据处理与校准

1. 数据解析

// 将原始数据转换为物理值（加速度：m/s²，陀螺仪：°/s）
void ConvertRawData(int16_t raw, float *value, float scale) {*value = raw * scale;
}// 示例：加速度计算（±2g → ±16384 LSB/g）
float accel_scale = 9.81 / 16384.0f;
ConvertRawData(ax, &accel_x, accel_scale);

2. 数字滤波

// 移动平均滤波（窗口大小5）
#define FILTER_SIZE 5
static int16_t accel_buffer[3][FILTER_SIZE] = {0};
static Uint8 index = 0;void FilterAccel(int16_t *raw, int16_t *filtered) {for(int i=0; i<3; i++) {accel_buffer[i][index] = raw[i];filtered[i] = 0;for(int j=0; j<FILTER_SIZE; j++) {filtered[i] += accel_buffer[i][j];}filtered[i] /= FILTER_SIZE;}index = (index + 1) % FILTER_SIZE;
}

五、完整代码示例

#include "DSP2833x_Device.h"
#include "MPU6050.h"void main() {InitSysCtrl();      // 初始化系统时钟I2C_Init();         // 初始化IICMPU6050_WakeUp();   // 唤醒MPU6050MPU6050_Config();   // 配置传感器int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;float accel_x, accel_y, accel_z;while(1) {MPU6050_GetAccel(&ax, &ay, &az);MPU6050_GetGyro(&gx, &gy, &gz);// 数据滤波FilterAccel(ax, &accel_x);// 输出结果printf("Accel: %.2f m/s², Gyro: %.2f °/s\n", accel_x, gx/131.0f);DELAY_US(1000000);  // 1秒间隔}
}

参考代码基于dsp28335,利用iic协议读取mpu6050传感器的原始值 www.youwenfan.com/contentcnr/56328.html