mpu6050六轴传感器msp430驱动程序

Aguilera

mpu6050六轴传感器msp430驱动程序 [复制链接]

• #include
• #include"mpu6050.h"
• #include "USCI_A0.h"
• #include "IMU.h "
• /*
• *  ======== BCSplus_graceInit ========
• *  Initialize MSP430 Basic Clock System
• */
• void BCSplus_graceInit(void)
• {
•     /* USER CODE START (section: BCSplus_graceInit_prologue) */
•     /* User initialization code */
•     /* USER CODE END (section: BCSplus_graceInit_prologue) */
•     /*
•      * Basic Clock System Control 2
•      *
•      * SELM_0 -- DCOCLK
•      * DIVM_0 -- Divide by 1
•      * ~SELS -- DCOCLK
•      * DIVS_1 -- Divide by 2
•      * ~DCOR -- DCO uses internal resistor
•      *
•      * Note: ~ indicates that has value zero
•      */
•     BCSCTL2 = SELM_0 | DIVM_0 | DIVS_1;
•     if (CALBC1_16MHZ != 0xFF) {
•         /* Adjust this accordingly to your VCC rise time */
•         __delay_cycles(100000);
•         /* Follow recommended flow. First, clear all DCOx and MODx bits. Then
•          * apply new RSELx values. Finally, apply new DCOx and MODx bit values.
•          */
•         DCOCTL = 0x00;
•         BCSCTL1 = CALBC1_16MHZ;     /* Set DCO to 16MHz */
•         DCOCTL = CALDCO_16MHZ;
•     }
•     /*
•      * Basic Clock System Control 1
•      *
•      * XT2OFF -- Disable XT2CLK
•      * ~XTS -- Low Frequency
•      * DIVA_0 -- Divide by 1
•      *
•      * Note: ~XTS indicates that XTS has value zero
•      */
•     BCSCTL1 |= XT2OFF | DIVA_0;
•     /*
•      * Basic Clock System Control 3
•      *
•      * XT2S_0 -- 0.4 - 1 MHz
•      * LFXT1S_0 -- If XTS = 0, XT1 = 32768kHz Crystal ; If XTS = 1, XT1 = 0.4 - 1-MHz crystal or resonator
•      * XCAP_1 -- ~6 pF
•      */
•     BCSCTL3 = XT2S_0 | LFXT1S_0 | XCAP_1;
•     /* USER CODE START (section: BCSplus_graceInit_epilogue) */
•     /* User code */
•     /* USER CODE END (section: BCSplus_graceInit_epilogue) */
• }/*
• * main.c
• */
• int main(void)
• {
•     WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;        // Stop watchdog timer
•     BCSplus_graceInit();        //MCLK = 16M,SMCLK = 8M,ack =32.768k
•     WDTCTL = WDTPW | WDTTMSEL | WDTIS0;
•     IE1 |= WDTIE;
•     USCI_A0_init();             //uart 38400bps
•     P1DIR |= BIT0;              //initialize led control PIN
•     _EINT();
•     MPU6050_Init();             //initialize mpu6050
•     while(1)
•     {
•       /*
•       Get_Attitude();
•      //MPU6050_Dataanl();
•      // ReadMPU6050All();
•      //Prepare_Data();             //耗时6.15ms
•      //Uart1_Send_AF();             //耗时8.42ms
•      P1OUT ^= BIT0;
•      Get_Attitude();
•      //ReadMPU6050All();
•      //MPU6050_Dataanl();         //未使用多字节读取，耗时6ms,使用多字节读取，耗时3.6ms
•      //Prepare_Data();
•     // Uart1_Send_AF();
•      P1OUT ^= BIT0;
•      */
•     }
• }
• //watchdog interrupt server program per 1ms
• #pragma vector=WDT_VECTOR
• __interrupt void WDT_ISR_HOOK(void)
• {
•     /* USER CODE START (section: WDT_ISR_HOOK) */
•     /* replace this comment with your code */
•     static unsigned int count=0;
•     static unsigned char ms2 = 0,ms5 = 0,ms10 = 0;
•     count++;
•     ms2++;
•     ms5++;
•     ms10++;
•     if(ms2 == 2)
•     {
•      ms2 = 0;
•      Prepare_Data();
•      //MPU6050_Dataanl();
•     }
•     if(ms5 >= 4)
•     {
•       ms5 = 0;
•       Get_Attitude();
•     }
•     if(ms10 >= 10)
•     {
•       ms10 = 0;
•       Uart1_Send_AF();
•     }
•     if(count== 200)
•     {
•       count=0;
•       P1OUT ^= BIT0;
•     }
•         /* USER CODE END (section: WDT_ISR_HOOK) */
• }
• /*
• * This file contains some mpu6050 operation.
• * By IC爬虫 (1394024051@qq.com)
• * 2014-4-13 v1.0
• */
• #include "mpu6050.h"
• unsigned char   mpu6050_buffer[14];     //I2C读取后存放数据
• int ACC_OFFSET_X,ACC_OFFSET_Y,ACC_OFFSET_Z;
• int GYRO_OFFSET_X,GYRO_OFFSET_Y,GYRO_OFFSET_Z;
• unsigned char        GYRO_OFFSET_OK = 1;
• unsigned char        ACC_OFFSET_OK = 1;
• int MPU6050_ACC_LAST_X,MPU6050_ACC_LAST_Y,MPU6050_ACC_LAST_Z;    //final accelerate speed
• int MPU6050_GYRO_LAST_X,MPU6050_GYRO_LAST_Y,MPU6050_GYRO_LAST_Z; //final  gyro  speed
• /**********************************************************/
• //函数名称：void MPU6050_Dataanl
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：MPU6050数据读取并处理
• /**********************************************************/
• void MPU6050_Dataanl(void)
• {
• #ifndef READALL
•   MPU6050_ACC_LAST_X = GetAccelX() - ACC_OFFSET_X;
•   MPU6050_ACC_LAST_Y = GetAccelY() - ACC_OFFSET_Y;
•   MPU6050_ACC_LAST_Z = GetAccelZ() - ACC_OFFSET_Z;
•   MPU6050_GYRO_LAST_X = GetAnguX() - GYRO_OFFSET_X;
•   MPU6050_GYRO_LAST_Y = GetAnguY() - GYRO_OFFSET_Y;
•   MPU6050_GYRO_LAST_Z = GetAnguZ() - GYRO_OFFSET_Z;
•   //------------------------------------------------------------------//
•   //补偿偏移
•   if(!GYRO_OFFSET_OK)
•   {
•     static long int tempgx=0,tempgy=0,tempgz=0;
•     static unsigned char cnt_g=0;
•     if(cnt_g==0)
•     {
•       GYRO_OFFSET_X=0;
•       GYRO_OFFSET_Y=0;
•       GYRO_OFFSET_Z=0;
•       tempgx = 0;
•       tempgy = 0;
•       tempgz = 0;
•       cnt_g = 1;
•     }
•     tempgx+= MPU6050_GYRO_LAST_X;
•     tempgy+= MPU6050_GYRO_LAST_Y;
•     tempgz+= MPU6050_GYRO_LAST_Z;
•     if(cnt_g==200)
•     {
•       GYRO_OFFSET_X=tempgx/cnt_g;
•       GYRO_OFFSET_Y=tempgy/cnt_g;
•       GYRO_OFFSET_Z=tempgz/cnt_g;
•       cnt_g = 0;
•       GYRO_OFFSET_OK = 1;
•     }
•     cnt_g++;
•   }
•   if(!ACC_OFFSET_OK)
•   {
•     static long int tempax=0,tempay=0,tempaz=0;
•     static unsigned char cnt_a=0;
•     if(cnt_a==0)
•     {
•       ACC_OFFSET_X = 0;
•       ACC_OFFSET_Y = 0;
•       ACC_OFFSET_Z = 0;
•       tempax = 0;
•       tempay = 0;
•       tempaz = 0;
•       cnt_a = 1;
•     }
•     tempax += MPU6050_ACC_LAST_X;//累加
•     tempay += MPU6050_ACC_LAST_Y;
•     tempaz += MPU6050_ACC_LAST_Z;
•     if(cnt_a==200)
•     {
•       ACC_OFFSET_X = tempax/cnt_a;
•       ACC_OFFSET_Y = tempay/cnt_a;
•       ACC_OFFSET_Z = tempaz/cnt_a;
•       cnt_a = 0;
•       ACC_OFFSET_OK = 1;
•     }
•     cnt_a++;
•   }
•   //--------------------------------------------//
• #else
• struct MPU6050Struct *MPU6050WORK;
•   MPU6050WORK = ReadMPU6050All();
•   MPU6050_ACC_LAST_X = (MPU6050WORK ->MPU6050_ACC_X) - ACC_OFFSET_X;
•   MPU6050_ACC_LAST_Y = (MPU6050WORK ->MPU6050_ACC_Y) - ACC_OFFSET_Y;
•   MPU6050_ACC_LAST_Z = (MPU6050WORK ->MPU6050_ACC_Z) - ACC_OFFSET_Z;
•   MPU6050_GYRO_LAST_X = (MPU6050WORK ->MPU6050_GYRO_X) - GYRO_OFFSET_X;
•   MPU6050_GYRO_LAST_Y = (MPU6050WORK ->MPU6050_GYRO_Y) - GYRO_OFFSET_Y;
•   MPU6050_GYRO_LAST_Z = (MPU6050WORK ->MPU6050_GYRO_Z) - GYRO_OFFSET_Z;
•   if(!GYRO_OFFSET_OK)
•   {
•     static long int tempgx=0,tempgy=0,tempgz=0;
•     static unsigned char cnt_g=0;
•     if(cnt_g==0)
•     {
•       GYRO_OFFSET_X=0;
•       GYRO_OFFSET_Y=0;
•       GYRO_OFFSET_Z=0;
•       tempgx = 0;
•       tempgy = 0;
•       tempgz = 0;
•       cnt_g = 1;
•     }
•     tempgx+= MPU6050_GYRO_LAST_X;
•     tempgy+= MPU6050_GYRO_LAST_Y;
•     tempgz+= MPU6050_GYRO_LAST_Z;
•     if(cnt_g==200)
•     {
•       GYRO_OFFSET_X=tempgx/cnt_g;
•       GYRO_OFFSET_Y=tempgy/cnt_g;
•       GYRO_OFFSET_Z=tempgz/cnt_g;
•       cnt_g = 0;
•       GYRO_OFFSET_OK = 1;
•     }
•     cnt_g++;
•   }
•   if(!ACC_OFFSET_OK)
•   {
•     static long int tempax=0,tempay=0,tempaz=0;
•     static unsigned char cnt_a=0;
•     if(cnt_a==0)
•     {
•       ACC_OFFSET_X = 0;
•       ACC_OFFSET_Y = 0;
•       ACC_OFFSET_Z = 0;
•       tempax = 0;
•       tempay = 0;
•       tempaz = 0;
•       cnt_a = 1;
•     }
•     tempax += MPU6050_ACC_LAST_X;//累加
•     tempay += MPU6050_ACC_LAST_Y;
•     tempaz += MPU6050_ACC_LAST_Z;
•     if(cnt_a==200)
•     {
•       ACC_OFFSET_X = tempax/cnt_a;
•       ACC_OFFSET_Y = tempay/cnt_a;
•       ACC_OFFSET_Z = tempaz/cnt_a;
•       cnt_a = 0;
•       ACC_OFFSET_OK = 1;
•     }
•     cnt_a++;
•   }
• #endif
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：void MPU6050Init
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：MPU6050初始化
• /**********************************************************/
• void MPU6050_Init()
• {
• #ifdef IMITATEIIC
•   InitImitateIICPort();
• #else
•   I2C_Init(SlaveAddr);
• #endif
•   I2C_Write(PWR_MGMT_1,0x00); //resume from sleep.
•   I2C_Write(SMPLRT_DIV, 0x07);
•   I2C_Write(CONFIG, 0x06);
•   I2C_Write(GYRO_CONFIG, 0x18);
•   I2C_Write(ACCEL_CONFIG, 0x01);
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：int Get16Bit
• //入口参数：address:读取数据的地址
• //出口参数：无
• //函数功能：获取MPU6050相应地址上的数据
• /**********************************************************/
• int Get16Bit (unsigned char  address)
• {
• #ifndef MULTIREAD
•   unsigned char  ho,lo;
•   int temp ;
•   ho = I2C_Read(address);
•   lo = I2C_Read(address+1);
•   temp=ho;
•   temp<<=8;
•   temp+=lo;
•   return temp ;
• #else
•   return( Double_Read_ADXL345(address));
• #endif
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：获取MPU6050相应轴上的加速度数据
• /**********************************************************/
• // X/Y/Z-Axis Acceleration
• int GetAccelX ()
• {
•   return Get16Bit(ACCEL_XOUT_H);
• }
• int GetAccelY ()
• {
•   return Get16Bit(ACCEL_YOUT_H);
• }
• int GetAccelZ ()
• {
•   return Get16Bit(ACCEL_ZOUT_H);
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：获取MPU6050相应轴上的角速度数据
• /**********************************************************/
• // X/Y/Z-Axis Angular velocity
• int GetAnguX ()
• {
•   return Get16Bit(GYRO_XOUT_H);
• }
• int GetAnguY ()
• {
•   return Get16Bit(GYRO_YOUT_H);
• }
• int GetAnguZ ()
• {
•   return Get16Bit(GYRO_ZOUT_H);
• }
• #include"msp430iic.h"
• struct MPU6050Struct    MPU6050Data;
• void InitImitateIICPort(void)
• {
•   SET_SDA_OUT;          //set  SDA PIN is out mode
•   SDA_HIGH;             // set SDA PIN out is high
•   SCL_HIGH;             //set SCL PIN is input mode ,pull up register to SCL PIN high
• }
• /**************************************
• 起始信号
• **************************************/
• void ADXL345_Start(void)
• {
•     SET_SDA_OUT;
•     SDA_HIGH;                    //拉高数据线
•     SCL_HIGH;                    //拉高时钟线
•     Delay5us();                 //延时
•     SDA_LOW;                    //产生下降沿
•     Delay5us();                 //延时
•     SCL_LOW;                    //拉低时钟线
• }
• /**************************************
• 停止信号
• **************************************/
• void ADXL345_Stop(void)
• {
•     SET_SDA_OUT;
•     SDA_LOW;                    //拉低数据线
•     SCL_HIGH;                    //拉高时钟线
•     Delay5us();                 //延时
•     SDA_HIGH;                    //产生上升沿
•     Delay5us();                 //延时
• }
• /**************************************
• 发送应答信号
• 入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)
• **************************************/
• void ADXL345_SendACK(unsigned char ack)
• {
•     SET_SDA_OUT;
•     if(ack)
•       SDA_HIGH;                //写NACK应答信号
•     else
•       SDA_LOW;                 //写ACK应答信号
•     SCL_HIGH;                    //拉高时钟线
•     Delay5us();                 //延时
•     SCL_LOW;                    //拉低时钟线
•     Delay5us();                 //延时
• }
• /**************************************
• 接收应答信号
• **************************************/
• unsigned char ADXL345_RecvACK(void)
• {
•     unsigned char ack;
•     //------------------//
•     //一下两句切不可调换顺序，否则会导致时序错误
•     SET_SDA_IN;
•     SCL_HIGH;                    //拉高时钟线
•     //-----------------//
•     Delay5us();                 //延时
•     ack = SDA_IN;                   //读应答信号
•     SCL_LOW;                    //拉低时钟线
•     Delay5us();                 //延时
•     return ack;
• }
• /**************************************
• 向IIC总线发送一个字节数据
• **************************************/
• void ADXL345_Senduchar(unsigned char dat)
• {
•     unsigned char i,m;
•     SET_SDA_OUT;
•     for (i=8; i!=0; i--)         //8位计数器
•     {
•         m=dat & 0x80;           //移出数据的最高位
•         if(m == 0x80)
•             SDA_HIGH;
•         else
•             SDA_LOW;
•         SCL_HIGH;                //拉高时钟线
•         Delay5us();             //延时
•         SCL_LOW;                //拉低时钟线
•         dat=dat<<1;
•         Delay5us();             //延时
•     }
•     ADXL345_RecvACK();
• }
• /**************************************
• 从IIC总线接收一个字节数据
• **************************************/
• unsigned char  ADXL345_Recvuchar(void)
• {
•     unsigned char  i;
•     unsigned char dat = 0;
•     unsigned char m;
•     SDA_HIGH;                    //使能内部上拉,准备读取数据,
•     SET_SDA_IN;
•     for (i=8; i!=0; i--)         //8位计数器
•     {
•         dat <<= 1;
•         SCL_HIGH;                //拉高时钟线
•         SET_SDA_IN;
•         m = SDA_IN;
•         if(m == I2C_SDA)
•             dat = dat|0x01;
•         Delay5us();             //延时
•         SCL_LOW;                //拉低时钟线
•         Delay5us();             //延时
•     }
•     return dat;
• }
• //******单字节写入*******************************************
• void Single_Write_ADXL345(unsigned char REG_Address,unsigned char REG_data)
• {
•     ADXL345_Start();                  //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress);   //发送设备地址+写信号
•     ADXL345_Senduchar(REG_Address);    //内部寄存器地址，请参考中文pdf22页
•     ADXL345_Senduchar(REG_data);       //内部寄存器数据，请参考中文pdf22页
•     ADXL345_Stop();                   //发送停止信号
• }
• //********单字节读取*****************************************
• unsigned char  Single_Read_ADXL345(unsigned char  REG_Address)
• {  unsigned char REG_data=0;
•     ADXL345_Start();                          //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress);           //发送设备地址+写信号
•     ADXL345_Senduchar(REG_Address);                   //发送存储单元地址，从0开始
•     ADXL345_Start();                          //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress+1);         //发送设备地址+读信号
•     REG_data=ADXL345_Recvuchar();              //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(1);                     //NACK
•     ADXL345_Stop();                           //停止信号
•     return REG_data;
• }
• //********多字节读取*****************************************
• int  Double_Read_ADXL345(unsigned char  REG_Address)
• {
•     unsigned char ValueL=0;
•     int Value=0;
•     ADXL345_Start();                            //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress);            //发送设备地址+写信号
•     ADXL345_Senduchar(REG_Address);             //发送存储单元地址，从0开始
•     ADXL345_Start();                            //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress+1);          //发送设备地址+读信号
•     Value=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     ValueL=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(1);                         //NACK
•     ADXL345_Stop();                             //停止信号
•     Value=(Value<<8)+ValueL;
•     return Value;
• }
• struct MPU6050Struct *ReadMPU6050All()
• {
•   unsigned char TempAcc1=0,TempAcc2=0,TempAcc3=0,TempAcc4=0,TempAcc5=0,TempAcc6=0;
•   unsigned char TempGyro1=0,TempGyro2=0,TempGyro3=0,TempGyro4=0,TempGyro5=0,TempGyro6=0;
•     ADXL345_Start();                            //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress);            //发送设备地址+写信号
•     ADXL345_Senduchar(0x3B);                    //发送存储单元地址，从0x3b开始
•     ADXL345_Start();                            //起始信号
•     ADXL345_Senduchar(SlaveAddress+1);          //发送设备地址+读信号
•     TempAcc2=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempAcc1=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempAcc4=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempAcc3=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempAcc6=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempAcc5=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     ADXL345_Recvuchar();                         //丢弃不连续地址的数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     ADXL345_Recvuchar();                         //丢弃不连续地址的数据
•     ADXL345_SendACK(0);
•     TempGyro2=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempGyro1=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);
•     TempGyro4=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempGyro3=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);
•     TempGyro6=ADXL345_Recvuchar();                  //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(0);                         //ACK
•     TempGyro5=ADXL345_Recvuchar();                 //读出寄存器数据
•     ADXL345_SendACK(1);                         //NACK
•     ADXL345_Stop();
•     MPU6050Data.MPU6050_ACC_X=(TempAcc2<<8) + TempAcc1;
•     MPU6050Data.MPU6050_ACC_Y=(TempAcc4<<8) + TempAcc3;
•     MPU6050Data.MPU6050_ACC_Z=(TempAcc6<<8) + TempAcc5;
•     MPU6050Data.MPU6050_GYRO_X=(TempGyro2<<8) + TempGyro1;
•     MPU6050Data.MPU6050_GYRO_Y=(TempGyro4<<8) + TempGyro3;
•     MPU6050Data.MPU6050_GYRO_Z=(TempGyro6<<8) + TempGyro5;
•     return (&MPU6050Data);
• }
• /*
• * This file contains some uSCI_A0 operation.
• * By IC爬虫 (1394024051@qq.com)
• * 2014-4-28 v1.0
• */
• //#include "msp430g2553.h"
• #include "USCI_A0.h"
• //#include "stdio.h"
• #include "mpu6050.h"
• #include "IMU.h"
• #define uchar unsigned char
• #define uint unsigned int
• //将“int”类型的数据分成两个单字节的数据
• #define BYTE0(dwTemp)       (*(char *)(&dwTemp))
• #define BYTE1(dwTemp)       (*((char *)(&dwTemp) + 1))
• #define BYTE2(dwTemp)       (*((char *)(&dwTemp) + 2))
• #define BYTE3(dwTemp)       (*((char *)(&dwTemp) + 3))
• /*********************************************************
• *名称：USCI_A0_init
• *功能：串口初始化
• *入口参数：无
• *出口参数：无
• *说明：设置为P1.1和P1.2为串口通信端口
• **********************************************************/
• void USCI_A0_init(void)
• {
•   P1SEL = BIT1 + BIT2 ;   // P1.1 = RXD, P1.2=TXD
•   P1SEL2 = BIT1 + BIT2;
•   UCA0CTL1 |= UCSSEL_2;   // SMCLK
•   /*
•   UCA0BR0 = 0x45;         // 8MHz 115200
•   UCA0BR1 = 0;            // 8MHz 115200
•   UCA0MCTL = 0x4a;        // 8MHz 115200  */
•   /*
•   UCA0BR0 = 0x68;
•   UCA0BR1 = 0;
•   UCA0MCTL = 0x40;
•   */
•   UCA0MCTL = UCBRF_0 | UCBRS_4;
•     /* Baud rate control register 0 */
•     UCA0BR0 = 69;
•   UCA0CTL1 &= ~UCSWRST;          // **Initialize USCI state machine**
•   //IE2 |= UCA0RXIE + UCA0TXIE;  // Enable USCI_A0 TX/RX interrupt
•   //IE2 |= UCA0RXIE;             // Enable USCI_A0 RX interrupt
•   //__bis_SR_register(GIE);      // Enter LPM3 w/ interrupts enabled
• }
• /*********************************************************
• *名称：UartTX_Send_String
• *功能：串口发送字符串函数
• *入口参数：*data:数据指针        len :数据长度
• *出口参数：无
• *说明：
• **********************************************************/
• void UartTX_Send_String(unsigned char *Data,int len)
• {
•   int j;
•   for(j=0;j  {
•     UartTX_Send_char(*Data++);
•   }
• }
• /*********************************************************
• *名称：UartTX_Send_char
• *功能：串口发送字符函数
• *入口参数：c
• *出口参数：无
• *说明：
• **********************************************************/
• unsigned char UartTX_Send_char(unsigned char c)
• {
•     UCA0TXBUF=c;
•     while(!(IFG2&UCA0TXIFG));
•     IFG2&=~UCA0TXIFG;
•     return c;
• }
• /*********************************************************
• *名称：int putchar
• *功能：串口发送字符函数
• *入口参数：ch
• *出口参数：无
• *说明：
• **********************************************************/
• int putchar(int ch)
• {
•   UCA0TXBUF=ch;
•   while(!(IFG2&UCA0TXIFG));
•    //UCA0TXBUF=ch;
•   IFG2&=~UCA0TXIFG;
•    return ch;
• }
• void sendChar(unsigned char c)
• {
•    while(!(IFG2&UCA0TXIFG));
•    UCA0TXBUF=c;
• }
• void sendStr(unsigned char *s)
• {
•   while(*s!='\0')
•   {
•     sendChar(*s);
•     s++;
•   }
• }
• /*********************************************************
• *名称：void Uart1_Send_AF
• *功能：串口发送姿态数据
• *入口参数：无
• *出口参数：无
• *说明：每一次执行这个函数就算是一帧数据，帧头为0X88，功能字
• *      为0XAF
• **********************************************************/
• void Uart1_Send_AF(void)
• {
•   unsigned char sum = 0;//累加串口发送的数据的值，做校验用
•   unsigned int _temp;
•   sum += UartTX_Send_char(0x88);  //帧头
•   sum += UartTX_Send_char(0xAF);  //功能字
•   sum += UartTX_Send_char(0x1c);
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_ACC_LAST_X) ); //发送加速度X轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_ACC_LAST_X) ); //发送加速度X轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_ACC_LAST_Y) ); //发送加速度Y轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_ACC_LAST_Y) ); //发送加速度Y轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_ACC_LAST_Z) ); //发送加速度Z轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_ACC_LAST_Z) ); //发送加速度Z轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_GYRO_LAST_X) ); //发送陀螺仪X轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_GYRO_LAST_X) ); //发送陀螺仪X轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_GYRO_LAST_Y) ); //发送陀螺仪Y轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_GYRO_LAST_Y) ); //发送陀螺仪Y轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(MPU6050_GYRO_LAST_Z) ); //发送陀螺仪Z轴数据的高8位
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(MPU6050_GYRO_LAST_Z) ); //发送陀螺仪Z轴数据的低8位
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   _temp = (long int)(Q_ANGLE_X*100);
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(_temp) );
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(_temp) );
•   _temp = (long int)(Q_ANGLE_Y*100);
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE1(_temp) );
•   sum += UartTX_Send_char( BYTE0(_temp) );
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   sum += UartTX_Send_char(0);
•   UartTX_Send_char(sum); //串口发送累加值用于校验
• }
• /*
• * This file contains some IMU operation.
• * By IC爬虫 (1394024051@qq.com)
• * 2014-4-29 v1.0
• */
• #include "IMU.h"
• #define RtA           57.324841  //弧度到角度
• #define AtR              0.0174533  //度到角度
• #define Acc_G           0.0011963  //加速度变成G
• #define Gyro_G           0.0152672  //角速度变成度
• #define Gyro_Gr          0.0002663
• #define FILTER_NUM 20
• int   ACC_AVG_X,ACC_AVG_Y,ACC_AVG_Z;      //平均值滤波后的ACC
• float GYRO_I_X,GYRO_I_Y,GYRO_I_Z;         //陀螺仪积分
• float EXP_ANGLE_X,EXP_ANGLE_Y,EXP_ANGLE_Z;//期望角度
• float DIF_ANGLE_X,DIF_ANGLE_Y,DIF_ANGLE_Z;//期望角度和实际角度的差
• float Q_ANGLE_X,Q_ANGLE_Y,Q_ANGLE_Z;      //四元数计算出的角度
• int ACC_X_BUF[FILTER_NUM],ACC_Y_BUF[FILTER_NUM],ACC_Z_BUF[FILTER_NUM];        //加速度滑动窗口滤波数组
• /**********************************************************/
• //函数名称：Prepare_Data
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：读取MPU6050数据进行平滑滤波，为后续计算准备数据
• /**********************************************************/
• void Prepare_Data(void)
• {
•   static unsigned char filter_cnt=0;
•   long int temp1=0,temp2=0,temp3=0;
•   unsigned char i;
•   MPU6050_Dataanl();//完成传感器数据的读取和计算，并且对数据简单处理
•   ACC_X_BUF[filter_cnt] = MPU6050_ACC_LAST_X;//更新滑动窗口数组
•   ACC_Y_BUF[filter_cnt] = MPU6050_ACC_LAST_Y;
•   ACC_Z_BUF[filter_cnt] = MPU6050_ACC_LAST_Z;
•   for(i=0;i  {
•     temp1 += ACC_X_BUF;
•     temp2 += ACC_Y_BUF;
•     temp3 += ACC_Z_BUF;
•   }
•   ACC_AVG_X = temp1 / FILTER_NUM;
•   ACC_AVG_Y = temp2 / FILTER_NUM;
•   ACC_AVG_Z = temp3 / FILTER_NUM;
•   filter_cnt++;
•   if(filter_cnt==FILTER_NUM)  filter_cnt=0;
•   GYRO_I_X += MPU6050_GYRO_LAST_X*Gyro_G*0.02;//0.0001是时间间隔，两次prepare函数的执行周期
•   GYRO_I_Y += MPU6050_GYRO_LAST_Y*Gyro_G*0.02;//示波器测量的得到的时间是20ms.
•   GYRO_I_Z += MPU6050_GYRO_LAST_Z*Gyro_G*0.02;
• }
• void Get_Attitude(void)
• {
•   IMUupdate( MPU6050_GYRO_LAST_X*Gyro_Gr,
•             MPU6050_GYRO_LAST_Y*Gyro_Gr,
•             MPU6050_GYRO_LAST_Z*Gyro_Gr,
•             ACC_AVG_X,ACC_AVG_Y,ACC_AVG_Z);        //*0.0174转成弧度
• }
• ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
• #define Kp 10.0f        // proportional gain governs rate of convergence to accelerometer/magnetometer
• #define Ki 0.008f       // integral gain governs rate of convergence of gyroscope biases
• #define halfT 0.004f    // half the sample period采样周期的一半
• float q0 = 1, q1 = 0, q2 = 0, q3 = 0;    // quaternion elements representing the estimated orientation
• float exInt = 0, eyInt = 0, ezInt = 0;    // scaled integral error
• /**********************************************************/
• //函数名称：IMUupdate
• //入口参数：gx：浮点型的陀螺仪x轴数据
• //          gy：浮点型的陀螺仪y轴数据
• //          gz：浮点型的陀螺仪z轴数据
• //          ax：浮点型的加速度x轴数据
• //          ay：浮点型的加速度y轴数据
• //          az：浮点型的加速度z轴数据
• //出口参数：无
• //函数功能：通过陀螺仪和加速度传感器的数据用四元数计算姿态
• /**********************************************************/
• void IMUupdate(float gx, float gy, float gz, float ax, float ay, float az)
• {
•   float norm;
• //  float hx, hy, hz, bx, bz;
•   float vx, vy, vz;// wx, wy, wz;
•   float ex, ey, ez;
•   //先把这些需要用到的值弄好
•   float q0q0 = q0*q0;
•   float q0q1 = q0*q1;
•   float q0q2 = q0*q2;
• //  float q0q3 = q0*q3;
•   float q1q1 = q1*q1;
• //  float q1q2 = q1*q2;
•   float q1q3 = q1*q3;
•   float q2q2 = q2*q2;
•   float q2q3 = q2*q3;
•   float q3q3 = q3*q3;
•   if(ax*ay*az==0) return;
•   norm = sqrt(ax*ax + ay*ay + az*az);//acc数据归一化
•   ax = ax /norm;
•   ay = ay / norm;
•   az = az / norm;
•   // estimated direction of gravity and flux (v and w)   估计重力方向和流量/变迁
•   vx = 2*(q1q3 - q0q2);        //四元数中xyz的表示
•   vy = 2*(q0q1 + q2q3);
•   vz = q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3 ;
•   // error is sum of cross product between reference direction of fields and direction measured by sensors
•   ex = (ay*vz - az*vy) ;   //向量外积在相减得到差分就是误差
•   ey = (az*vx - ax*vz) ;
•   ez = (ax*vy - ay*vx) ;
•   exInt = exInt + ex * Ki; //对误差进行积分
•   eyInt = eyInt + ey * Ki;
•   ezInt = ezInt + ez * Ki;
•   // adjusted gyroscope measurements
•   gx = gx + Kp*ex + exInt; //将误差PI后补偿到陀螺仪，即补偿零点漂移
•   gy = gy + Kp*ey + eyInt;
•   gz = gz + Kp*ez + ezInt; //这里的gz由于没有观测者进行矫正会产生漂移，变现出来的就是积分自增或者自减
•   // integrate quaternion rate and normalise //四元数的微分方程
•   q0 = q0 + (-q1*gx - q2*gy - q3*gz)*halfT;
•   q1 = q1 + (q0*gx + q2*gz - q3*gy)*halfT;
•   q2 = q2 + (q0*gy - q1*gz + q3*gx)*halfT;
•   q3 = q3 + (q0*gz + q1*gy - q2*gx)*halfT;
•   // normalise quaternion
•   norm = sqrt(q0*q0 + q1*q1 + q2*q2 + q3*q3);
•   q0 = q0 / norm;
•   q1 = q1 / norm;
•   q2 = q2 / norm;
•   q3 = q3 / norm;
•   //Q_ANGLE.Yaw = atan2(2 * q1 * q2 + 2 * q0 * q3, -2 * q2*q2 - 2 * q3* q3 + 1)* 57.3; // yaw
•   Q_ANGLE_Y  = asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; // pitch
•   Q_ANGLE_X = atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3; // roll
• }
• /*
• * This file contains some I2C operation.
• * By IC爬虫 (1394024051@qq.com)
• * 2014-4-13 v1.0
• */
• #include "HardWareIIC.h"
• uchar I2CSendBuffer[2],I2CRecvBuffer; //I2C发送缓存和接收缓存
• int I2CSendPtr=0;
• /**********************************************************/
• //函数名称：void I2C_Init
• //入口参数：SlaveAddr:从机的设备地址
• //出口参数：无
• //函数功能：I2C初始化，P1.6->SCL ,P1.7->SDA
• /**********************************************************/
• void I2C_Init (unsigned char SlaveAddr)
• {
•   P1SEL |= BIT6+BIT7;               // Assign I2C pins to USCI_B0
•   P1SEL2|= BIT6+BIT7;               // Assign I2C pins to USCI_B0
•   UCB0CTL1 |= UCSWRST;              // Enable SW reset
•   UCB0CTL0 = UCMST+UCMODE_3+UCSYNC; // I2C Master, synchronous mode
•   UCB0CTL0 &= ~(UCSLA10+UCA10);                        //7 bit add of slave and master
•   UCB0CTL1 = UCSSEL_2+UCSWRST;      // Use SMCLK, keep SW reset
•   UCB0BR0 = 80;                     // fSCL = SMCLK/12 = ~100kHz
•   UCB0BR1 = 0;
•   UCB0I2COA = 0x01A5;                                                                //set own address
•   UCB0I2CSA = SlaveAddr;            // Set slave address
•   IE2 &= ~(UCB0RXIE+UCB0TXIE);         // disenable  TX&RX interrupt
•   UCB0CTL1 &= ~UCSWRST;             // Clear SW reset, resume operation
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：void I2C_WriteInit
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：I2C写数据初始化，发送模式，接收中断关闭，发送中断关闭
• /**********************************************************/
• void I2C_WriteInit()
• {
•   UCB0CTL1 |= UCTR;            // UCTR=1 => Transmit Mode (R/W bit = 0)
•   IFG2 &= ~UCB0TXIFG;                //clean TX interrupt sign
•   IE2 &= ~UCB0RXIE;           // disable Receive ready interrupt
•   IE2 &= ~UCB0TXIE;     // disable Transmit ready interrupt
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：void I2C_ReadInit
• //入口参数：无
• //出口参数：无
• //函数功能：I2C读数据初始化，接收模式，接收中断关闭，发送中断关闭
• /**********************************************************/
• void I2C_ReadInit()
• {
•   UCB0CTL1 &= ~UCTR;   // UCTR=0 => Receive Mode (R/W bit = 1)
•   IFG2 &= ~UCB0RXIFG;
•   IE2 &= ~UCB0TXIE;    // disable Transmit ready interrupt
•   IE2 &= ~UCB0RXIE;     // disable Receive ready interrupt
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：I2C_Write
• //入口参数：address:需要写入数据的设备的地址
• //          data：发送的数据
• //出口参数：无
• //函数功能：I2C发送数据
• /**********************************************************/
• void I2C_Write(uchar address,uchar data)
• {
•   I2C_WriteInit();
•   UCB0CTL1 |= UCTXSTT;          //generate start condition
•   //while(UCB0CTL1 & UCTXSTT);        //generate start condition ,and transmit slave address and write bit
•   while(!(IFG2 & UCB0TXIFG));   //wait start condition and equipment address transmitted
•   IFG2 &= ~UCB0TXIFG;           //clean UCB0TXIFG
•   while(UCB0CTL1 & UCTXSTT);    //wait slave acknowledge
•   UCB0TXBUF=address;                //send address code
•   while(!(IFG2 & UCB0TXIFG ));        //wait sending over
•   IFG2 &= ~UCB0TXIFG;            // Clear USCI_B0 TX int flag
•   UCB0TXBUF=data;                //send  data
•   while(!(IFG2 & UCB0TXIFG ));                //wait sending over
•   IFG2 &= ~UCB0TXIFG;            // Clear USCI_B0 TX int flag
•   UCB0CTL1 |= UCTXSTP;            // I2C stop condition
•   while (UCB0CTL1 & UCTXSTP);     // Ensure stop condition got sent
• }
• /**********************************************************/
• //函数名称：uchar I2C_Read
• //入口参数：address:需要读数据的设备的地址
• //出口参数：无
• //函数功能：I2C接收数据
• /**********************************************************/
• uchar I2C_Read(uchar address)
• {
•   unsigned char data;
•   while (UCB0STAT & UCBUSY); // wait until I2C module has finished all operations
•   I2C_WriteInit();
•   UCB0CTL1 |= UCTXSTT;       // start condition generation
•   while(UCB0CTL1 & UCTXSTT);
•   UCB0TXBUF=address;                                                        //send address code
•   while(!(IFG2 & UCB0TXIFG ));                //wait sending over
•   IFG2 &= ~UCB0TXIFG;            // Clear USCI_B0 TX int flag
• // __disable_interrupt();
• I2C_ReadInit();
•   while(UCB0RXIFG & IFG2);
•   IFG2 &= ~UCB0RXIFG;
•   data  = UCB0RXBUF;
•   UCB0CTL1 |= UCTXSTP;            // I2C stop condition
•   while (UCB0CTL1 & UCTXSTP);     // Ensure stop condition got sent
•   return data;
• }
• /*----------------------------------------------------------------------------*/
• // Description:
• //   Acknowledge Polling. The EEPROM will not acknowledge if a write cycle is
• //   in progress. It can be used to determine when a write cycle is completed.
• /*----------------------------------------------------------------------------*/
• void I2C_AckPolling(void)
• {
•   while (UCB0STAT & UCBUSY)
•   {
•     ;// wait until I2C module has
•   }  // finished all operations
•   do
•   {
•     UCB0STAT = 0x00;              // clear I2C interrupt flags
•     UCB0CTL1 |= UCTR;             // I2CTRX=1 => Transmit Mode (R/W bit = 0)
•     UCB0CTL1 &= ~UCTXSTT;
•     UCB0CTL1 |= UCTXSTT;          // start condition is generated
•     while (UCB0CTL1 & UCTXSTT)    // wait till I2CSTT bit was cleared
•     {
•       if (!(UCNACKIFG & UCB0STAT))
•       {
•         break;// Break out if ACK received
•       }
•     }
•     UCB0CTL1 |= UCTXSTP;          // stop condition is generated after
•                                   // slave address was sent => I2C communication is started
•     while (UCB0CTL1 & UCTXSTP)
•     {
•       ;// wait till stop bit is reset
•     }
•     __delay_cycles(500);          // Software delay
•   } while (UCNACKIFG & UCB0STAT);
• }
• // USCI_B0 Data ISR
• // Notice : UCSIAB0RX_ISR should be handle with UCSIAB0TX_ISR
• #pragma vector = USCIAB0TX_VECTOR
• __interrupt void USCIAB0TX_ISR(void)
• {
•   if (UCB0TXIFG & IFG2)      // TX
•   {
•     UCB0TXBUF = I2CSendBuffer[I2CSendPtr]; // Load TX buffer
•     I2CSendPtr--;                          // Decrement TX byte counter
•     if (I2CSendPtr < 0)
•     {
•       while (!(IFG2 & UCB0TXIFG));         // wait for tx complete
•       IE2 &= ~UCB0TXIE;                    // disable interrupts.
•       IFG2 &= ~UCB0TXIFG;                  // Clear USCI_B0 TX int flag
•       __bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits);// Exit LPM0
•     }
•   }
•   else if (UCB0RXIFG & IFG2) // RX
•   {
•     I2CRecvBuffer = UCB0RXBUF;             // store received data in buffer
•     __bic_SR_register_on_exit(LPM0_bits);  // Exit LPM0
•   }
• }