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最近在機(jī)器人調(diào)試過(guò)程中，需要用到陀螺儀，用51單片機(jī)通過(guò)調(diào)試能夠測(cè)量到陀螺儀的數(shù)據(jù)并在LCD1602上顯示，但根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行控制機(jī)器人還需要進(jìn)一步調(diào)試。測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取關(guān)鍵在于IIC總線和獲取數(shù)據(jù)的寄存器地址不要搞錯(cuò)
#include <REG52.H>
#include <math.h> //Keil library
#include <stdio.h> //Keil library
#include <INTRINS.H>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned short ushort;
typedef unsigned int uint;
//****************************************
// 定義51單片機(jī)端口
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#define DataPort P0 //LCD1602數(shù)據(jù)端口
sbit SCL=P1^0; //IIC時(shí)鐘引腳定義
sbit SDA=P1^1; //IIC數(shù)據(jù)引腳定義
sbit LCM_RS=P2^0; //LCD1602命令端口
sbit LCM_RW=P2^1; //LCD1602命令端口
sbit LCM_EN=P2^2; //LCD1602命令端口
//****************************************
// 定義MPU6050內(nèi)部地址
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#define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺儀采樣率，典型值：0x07(125Hz)
#define CONFIG 0x1A //低通濾波頻率，典型值：0x06(5Hz)
#define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺儀自檢及測(cè)量范圍，典型值：0x18(不自檢，2000deg/s)
#define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速計(jì)自檢、測(cè)量范圍及高通濾波頻率，典型值：0x01(不自檢，2G，5Hz)
#define ACCEL_XOUT_H 0x3B
#define ACCEL_XOUT_L 0x3C
#define ACCEL_YOUT_H 0x3D
#define ACCEL_YOUT_L 0x3E
#define ACCEL_ZOUT_H 0x3F
#define ACCEL_ZOUT_L 0x40
#define TEMP_OUT_H 0x41
#define TEMP_OUT_L 0x42
#define GYRO_XOUT_H 0x43
#define GYRO_XOUT_L 0x44
#define GYRO_YOUT_H 0x45
#define GYRO_YOUT_L 0x46
#define GYRO_ZOUT_H 0x47
#define GYRO_ZOUT_L 0x48
#define PWR_MGMT_1 0x6B //電源管理，典型值：0x00(正常啟用)
#define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默認(rèn)數(shù)值0x68，只讀)
#define SlaveAddress 0xD0 //IIC寫(xiě)入時(shí)的地址字節(jié)數(shù)據(jù)，+1為讀取
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//定義類型及變量
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uchar dis[4]; //顯示數(shù)字(-511至512)的字符數(shù)組
int dis_data; //變量
//int Temperature,Temp_h,Temp_l; //溫度及高低位數(shù)據(jù)
//****************************************
//函數(shù)聲明
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void delay(unsigned int k); //延時(shí)
//LCD相關(guān)函數(shù)
void InitLcd(); //初始化lcd1602
void lcd_printf(uchar *s,int temp_data);
void WriteDataLCM(uchar dataW); //LCD數(shù)據(jù)
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc); //LCD指令
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData); //顯示一個(gè)字符
void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar *DData,L); //顯示字符串
//MPU6050操作函數(shù)
void InitMPU6050(); //初始化MPU6050
void Delay5us();
void I2C_Start();
void I2C_Stop();
void I2C_SendACK(bit ack);
bit I2C_RecvACK();
void I2C_SendByte(uchar dat);
uchar I2C_RecvByte();
void I2C_ReadPage();
void I2C_WritePage();
void display_ACCEL_x();
void display_ACCEL_y();
void display_ACCEL_z();
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address); //讀取I2C數(shù)據(jù)
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data); //向I2C寫(xiě)入數(shù)據(jù)
//****************************************
//整數(shù)轉(zhuǎn)字符串
//****************************************
void lcd_printf(uchar *s, int temp_data)
{
if(temp_data<0)
{
temp_data=-temp_data;
*s='-';
}
else *s=' ';
*++s =temp_data/100+0x30;
temp_data=temp_data%100; //取余運(yùn)算
*++s =temp_data/10+0x30;
temp_data=temp_data%10; //取余運(yùn)算
*++s =temp_data+0x30;
}
//****************************************
//延時(shí)
//****************************************
void delay(unsigned int k)
{
unsigned int i,j;
for(i=0;i<k;i++)
{
for(j=0;j<121;j++);
}
}
//****************************************
//LCD1602初始化
//****************************************
void InitLcd()
{
WriteCommandLCM(0x38,1);
WriteCommandLCM(0x08,1);
WriteCommandLCM(0x01,1);
WriteCommandLCM(0x06,1);
WriteCommandLCM(0x0c,1);
DisplayOneChar(0,0,'A');
DisplayOneChar(0,1,'G');
}
//****************************************
//LCD1602寫(xiě)允許
//****************************************
void WaitForEnable(void)
{
DataPort=0xff;
LCM_RS=0;LCM_RW=1;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();
while(DataPort&0x80);
LCM_EN=0;
}
//****************************************
//LCD1602寫(xiě)入命令
//****************************************
void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc)
{
if(Attribc)WaitForEnable();
LCM_RS=0;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=CMD;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
//****************************************
//LCD1602寫(xiě)入數(shù)據(jù)
//****************************************
void WriteDataLCM(uchar dataW)
{
WaitForEnable();
LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_();
DataPort=dataW;_nop_();
LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0;
}
//****************************************
//LCD1602寫(xiě)入一個(gè)字符
//****************************************
void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData)
{
Y&=1;
X&=15;
if(Y)X|=0x40;
X|=0x80;
WriteCommandLCM(X,0);
WriteDataLCM(DData);
}
//****************************************
//LCD1602顯示字符串
//****************************************
void DisplayListChar(uchar X,uchar Y,uchar *DData,L)
{
uchar ListLength=0;
Y&=0x1;
X&=0xF;
while(L--)
{
DisplayOneChar(X,Y,DData[ListLength]);
ListLength++;
X++;
}
}
//**************************************
//延時(shí)5微秒(STC90C52RC@12M)
//不同的工作環(huán)境,需要調(diào)整此函數(shù)
//當(dāng)改用1T的MCU時(shí),請(qǐng)調(diào)整此延時(shí)函數(shù)
//**************************************
void Delay5us()
{
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}
//**************************************
//I2C起始信號(hào)
//**************************************
void I2C_Start()
{
SDA = 1; //拉高數(shù)據(jù)線
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
SDA = 0; //產(chǎn)生下降沿
Delay5us(); //延時(shí)
SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線
}
//**************************************
//I2C停止信號(hào)
//**************************************
void I2C_Stop()
{
SDA = 0; //拉低數(shù)據(jù)線
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
SDA = 1; //產(chǎn)生上升沿
Delay5us(); //延時(shí)
}
//**************************************
//I2C發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
//入口參數(shù):ack (0:ACK 1:NAK)
//**************************************
void I2C_SendACK(bit ack)
{
SDA = ack; //寫(xiě)應(yīng)答信號(hào)
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
}
//**************************************
//I2C接收應(yīng)答信號(hào)
//**************************************
bit I2C_RecvACK()
{
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
CY = SDA; //讀應(yīng)答信號(hào)
SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
return CY;
}
//**************************************
//向I2C總線發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//**************************************
void I2C_SendByte(uchar dat)
{
uchar i;
for (i=0; i<8; i++) //8位計(jì)數(shù)器
{
dat <<= 1; //移出數(shù)據(jù)的最高位
SDA = CY; //送數(shù)據(jù)口
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
}
I2C_RecvACK();
}
//**************************************
//從I2C總線接收一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//**************************************
uchar I2C_RecvByte()
{
uchar i;
uchar dat = 0;
SDA = 1; //使能內(nèi)部上拉,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù),
for (i=0; i<8; i++) //8位計(jì)數(shù)器
{
dat <<= 1;
SCL = 1; //拉高時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
dat |= SDA; //讀數(shù)據(jù)
SCL = 0; //拉低時(shí)鐘線
Delay5us(); //延時(shí)
}
return dat;
}
//**************************************
//向I2C設(shè)備寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//**************************************
void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data)
{
I2C_Start(); //起始信號(hào)
I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設(shè)備地址+寫(xiě)信號(hào)
I2C_SendByte(REG_Address); //內(nèi)部寄存器地址，
I2C_SendByte(REG_data); //內(nèi)部寄存器數(shù)據(jù)，
I2C_Stop(); //發(fā)送停止信號(hào)
}
//**************************************
//從I2C設(shè)備讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
//**************************************
uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address)
{
uchar REG_data;
I2C_Start(); //起始信號(hào)
I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設(shè)備地址+寫(xiě)信號(hào)
I2C_SendByte(REG_Address); //發(fā)送存儲(chǔ)單元地址，從0開(kāi)始
I2C_Start(); //起始信號(hào)
I2C_SendByte(SlaveAddress+1); //發(fā)送設(shè)備地址+讀信號(hào)
REG_data=I2C_RecvByte(); //讀出寄存器數(shù)據(jù)
I2C_SendACK(1); //接收應(yīng)答信號(hào)
I2C_Stop(); //停止信號(hào)
return REG_data;
}
//**************************************
//初始化MPU6050
//**************************************
void InitMPU6050()
{
Single_WriteI2C(PWR_MGMT_1, 0x00); //解除休眠狀態(tài)
Single_WriteI2C(SMPLRT_DIV, 0x07);
Single_WriteI2C(CONFIG, 0x06);
Single_WriteI2C(GYRO_CONFIG, 0x18);
Single_WriteI2C(ACCEL_CONFIG, 0x01);
}
//**************************************
//在1602上顯示10位數(shù)據(jù)
//**************************************
void Display10BitData (int value,uchar x,uchar y)
{
value/=64; //轉(zhuǎn)換為10位數(shù)據(jù) value=value/64 右移動(dòng)六位
lcd_printf(dis, value); //轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示
DisplayListChar(x, y, dis, 4); //啟始列，行，顯示數(shù)組，顯示長(zhǎng)度
}
//**************************************
//合成數(shù)據(jù)
//**************************************
int GetData(uchar REG_Address)
{
char H,L;
H=Single_ReadI2C(REG_Address);
L=Single_ReadI2C(REG_Address+1);
return (H<<8)+L; //合成數(shù)據(jù)
}
//**************************************
//顯示溫度
//**************************************
//void display_temp()
//{
// Temp_h=Single_ReadI2C(TEMP_OUT_H); //讀取溫度
// Temp_l=Single_ReadI2C(TEMP_OUT_L); //讀取溫度
// Temperature=Temp_h<<8|Temp_l; //合成溫度
// Temperature = 35+ ( (double) (Temperature + 13200)) / 280; // 計(jì)算出溫度
// lcd_printf(dis,Temperature); //轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)顯示
// DisplayListChar(11,1,dis,4); //啟始列，行，顯示數(shù)組，顯示位數(shù)
//}
//*********************************************************
//主程序
//*********************************************************
void main()
{
delay(500); //上電延時(shí)
InitLcd(); //液晶初始化
InitMPU6050(); //初始化MPU6050
delay(150);
while(1)
{
Display10BitData (GetData(ACCEL_XOUT_H), 2, 0); //顯示X軸加速度
Display10BitData (GetData(ACCEL_YOUT_H), 7, 0); //顯示Y軸加速度
Display10BitData (GetData(ACCEL_ZOUT_H) , 12, 0);//顯示Z軸加速度
Display10BitData (GetData(GYRO_XOUT_H) , 2, 1); //顯示X軸角速度
Display10BitData (GetData(GYRO_YOUT_H), 7, 1); //顯示Y軸角速度
Display10BitData (GetData(GYRO_ZOUT_H), 12, 1); //顯示Z軸角速度
delay(500);
}
}
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