mpu6050：MPU6050简介

MPU6050：

MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景

3轴加速度计（Accelerometer）：测量X、Y、Z轴的加速度

3轴陀螺仪传感器（Gyroscope）：测量X、Y、Z轴的角速度

6轴：3轴加速度，3轴角加速度

9轴：3轴加速度，3轴角加速度，3轴磁场强度

10轴：  3轴加速度，3轴角加速度，3轴磁场强度，一个气压强度

加速度计测量的是加速度（可以看作测力计，根据牛顿第二定律F=ma可以计算加速度），加速度计具有静态稳定性，不具有动态稳定性

MPU6050的陀螺仪测量的是角速度，角度可以通过角速度积分得到，具有动态稳定性，不具有静态稳定性

• 16位ADC采集传感器的模拟信号，量化范围：-32768~32767

• 加速度计满量程选择：±2、±4、±8、±16（g|9.8m/s2）
• 陀螺仪满量程选择： ±250、±500、±1000、±2000（°/sec）

• 可配置的数字低通滤波器
• 可配置的时钟源
• 可配置的采样分频

• I2C从机地址：1101000（AD0=0）     1101001（AD0=1）

若从中间拆开，110 1000十六进制就是0x68，

发送第一个字节时将(0x68<<1) | 0/1,  0xD0/0xD1;

所以I2C的从机地址有两种说法：

0x68是直接把7位地址转换16进制得到的

0xD0是 融入了读写位的从机地址     

LDO：低压差线性稳压器

CON1：八针的排针

引脚：            

功能：

通常可外接磁力计和气压计，弥补6轴功能不全的情况，同时MPU6050的主机接口可以直接访问这些拓展芯片的数据，在MPU6050里有DMP单元，会进行数据融合·和姿态解算

1101000 / 1101001

图中可以看到AD0接电阻默认下拉到低电平了，若引脚悬空，就是低电平。若想置高电平，就把AD0直接引到VCC，强上拉至高电平

配置芯片内部的一些事件，来触发中断引脚的输出

LDO是电源供电的逻辑，MPU6050的芯片VDD供电是2.375~3.46V，属于3.3V供电的设备，不能直接接5V，所以接入了一个3.3V的稳压器，电源（5V）可在3.3V到5V之间给芯片端供电

LED是电源指示灯。

MPU6050的模块框图：

灰色部分是芯片内部的传感器，包括XYZ轴的加速度计和陀螺仪，还内置了一个温度传感器，每个传感器前面都有一个自测单元，是用来验证芯片好坏的

Charge Pump：是一个电荷泵，进行升压，因为陀螺仪内部是需要一个高电压支持的。

右边的部分是寄存器和通信接口部分了。

寄存器：

Interrupt Status Register（中断状态寄存器）：可控制内部的哪些事件到中断引脚的输出。

FIFo（先入先出寄存器）：可对数据流进行缓存,

Config Register （配置寄存器）：可以对内部的各个电路进行配置。

Sensor Register（传感器寄存器）：也就是数据寄存器，存储了各个传感器的数据

Factory Calibration （工厂校准）：内部的传感器都进行了校准

Digital Motion Processor（DMP）：数字运动处理器，简称DMP，是芯片内部自带的一个姿态解算的硬件算法，配合官方的DMP库，可以进行姿态解算。

通信接口：

上面的8,9,23，24是从机的I2C和SPI通信接口，用于和STM32通信；下面的6,7是主机的I2C和SPI接口，用于和MPU6050拓展的设备进行通信。

第一列：Register Adress (十六进制/HEX)

第二列：Register Adress（十进制）

第三列：Register Name（寄存器名称）

第四列：读写权限，RW代表可读可写，R代表可读，W可写

后面的是寄存器内每一位的名字。

以下是黄色标识寄存器的名字（十进制的排序）：

每个寄存器都是八位。

八位为一个整体作为分频值，这个寄存器可以配置采样频率的分频系数，简单来说就是分频越小，内部AD转换就越快，数据寄存器刷新就越快

内部有两部分：外部同步设置和低通滤波器配置，配置滤波器的参数越大，输出数据抖动就越小，0是不使用滤波器，陀螺仪时钟为8KHz，使用了滤波器陀螺仪时钟为1KHz

高三位是XYZ轴的自测使能位，中间两位是满量程选择位，后三位没用到

   高三位是XYZ轴的自测使能位，中间两位是满量程选择位，

   低三位是用来配置高通滤波器（内置小功能，运动检测用的对输出没用影响）

下面三行中 _L表示低八位，_H表示高八位

59~64. 加速度计的XYZ轴的数据寄存器

       想读取数据的话，就读取数据寄存器就行，这是一个16位的有符号数以二进制补码的方式存储，读出高八位和低八位，高位左移八次 或逻辑上 低位数据，最后在存在一个uint16_t的变量里，就能得到数据了

65~66. 温度传感器数据寄存器

       和加速度计一样操作方法

67~72. 陀螺仪XYZ轴的数据寄存器

       同上

107~108. 电源管理寄存器1、2

电源管理寄存器1：

第1位（最高位Bit7）设备复位，置1所有寄存器恢复到默认值

第2位 睡眠模式，置1，芯片睡眠/不工作，进入低功耗

第3位 循环模式，置1，设备进入低功耗，过一段时间启动一次

第4位 空

第5位 温度传感器失能，置1，禁用内部的温度传感器

最后三位 用来选择系统时钟来源

117. 器件的ID号（我是谁）

     只读，中间六位固定110100，最高位和最低位都是0，I2C地址0x68