使用第三方開源庫驅動MPU6050模塊

你好，我是愛吃魚香ROS的小魚。上一節我們安裝好了MPU6050的三方庫，這一節我們嘗試使用該庫將我們板子上的IMU模塊驅動起來。

本教程所使用硬件平臺為MicroROS學習板V1.0.0，可點擊閱讀原文購買及查看詳情

一、MPU6050介紹

首先我們了解下MPU6050模塊，從外觀看，長這個樣子

MPU6050 為全球首例集成六軸傳感器的運動處理組件，內置了運動融合引擎，用于手持和桌面的應用程序、游戲控制器、體感遙控以及其他消費電子設備。它內置一個三軸 MEMS 陀螺儀、一個三軸 MEMS 加速度計、一個數字運動處理引擎（DMP）以及用于第三方的數字傳感器接口的輔助 I2C 端口（常用于擴展磁力計）。當輔助 I2C 端口連接到一個三軸磁力計，MPU6050 能提供一個完整的九軸融合輸出到其主 I2C 端口。

在我們板子上的位置是這里

二、調用開源庫驅動

新建工程example06_mpu6050

2.1 添加依賴

修改platformio.ini

[env:featheresp32]
platform = espressif32
board = featheresp32
framework = arduino
lib_deps = 
    https://ghproxy.com/https://github.com/rfetick/MPU6050_light.git

2.2 復制樣例程序

該開源庫作者提供了開源庫的使用方式，將.pio/libdeps/featheresp32/MPU6050_light/examples/GetAllData/GetAllData.ino復制到main.cpp中。

/* Get all possible data from MPU6050
 * Accelerometer values are given as multiple of the gravity [1g = 9.81 m/s2]
 * Gyro values are given in deg/s
 * Angles are given in degrees
 * Note that X and Y are tilt angles and not pitch/roll.
 *
 * License: MIT
 */

#include "Wire.h"
#include < MPU6050_light.h >

MPU6050 mpu(Wire);

unsigned long timer = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  
  byte status = mpu.begin();
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while(status!=0){ } // stop everything if could not connect to MPU6050
  
  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true,true); // gyro and accelero
  Serial.println("Done!n");
  
}

void loop() {
  mpu.update();

  if(millis() - timer > 1000){ // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));Serial.println(mpu.getTemp());
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));Serial.print(mpu.getAccX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getAccY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getAccZ());
  
    Serial.print(F("GYRO      X: "));Serial.print(mpu.getGyroX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getGyroY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getGyroZ());
  
    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));Serial.print(mpu.getAccAngleX());
    Serial.print("tY: ");Serial.println(mpu.getAccAngleY());
    
    Serial.print(F("ANGLE     X: "));Serial.print(mpu.getAngleX());
    Serial.print("tY: ");Serial.print(mpu.getAngleY());
    Serial.print("tZ: ");Serial.println(mpu.getAngleZ());
    Serial.println(F("=====================================================n"));
    timer = millis();
  }

}

2.3 修改代碼

1.修改波特率 9600->115200

2.修改IO地址 Wire.begin();->Wire.begin(18, 19);

修改完后代碼，并附上小魚對代碼的注釋講解

#include "Wire.h"          // 導入I2C相關頭文件
#include < MPU6050_light.h > // 導入MPU6050庫

MPU6050 mpu(Wire); // 新建MPU6050對象mpu

unsigned long timer = 0;

void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin(18, 19); // 初始化I2C，設置sda引腳為GPIO18,SCL引腳為GPIO19

  byte status = mpu.begin(); // 檢測IMU模塊狀態
  Serial.print(F("MPU6050 status: "));
  Serial.println(status);
  while (status != 0)
  {
  } // stop everything if could not connect to MPU6050

  Serial.println(F("Calculating offsets, do not move MPU6050"));
  delay(1000);
  mpu.calcOffsets(true, true); // gyro and accelero 校準
  Serial.println("Done!n");
}

void loop()
{
  mpu.update();

  if (millis() - timer > 1000)
  { // print data every second
    Serial.print(F("TEMPERATURE: "));
    Serial.println(mpu.getTemp()); // 溫度
    Serial.print(F("ACCELERO  X: "));
    Serial.print(mpu.getAccX()); // X軸加速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getAccY()); // Y軸加速度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAccZ()); // Z軸加速度

    Serial.print(F("GYRO      X: "));
    Serial.print(mpu.getGyroX()); // X軸 角速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getGyroY()); // Y軸 角速度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getGyroZ()); // Z軸 角速度

    Serial.print(F("ACC ANGLE X: "));
    Serial.print(mpu.getAccAngleX()); // X軸角加速度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.println(mpu.getAccAngleY()); // Y軸角加速度

    Serial.print(F("ANGLE     X: "));
    Serial.print(mpu.getAngleX()); // X角度
    Serial.print("tY: ");
    Serial.print(mpu.getAngleY()); // Y角度
    Serial.print("tZ: ");
    Serial.println(mpu.getAngleZ()); // Z角度
    Serial.println(F("=====================================================n"));
    timer = millis();
  }
}

三、編譯測試

保存代碼，編譯下載到開發板。打開串口監視器，查看結果。

結果

四、總結

本節我們通過調用開源庫實現了對IMU傳感器的的調用，如果你對該庫感興趣，可以隨時到.pio/libdeps/featheresp32/MPU6050_light/src/MPU6050_light.h查看源碼

class MPU6050{
  public:
    // INIT and BASIC FUNCTIONS
 MPU6050(TwoWire &w);
    byte begin(int gyro_config_num=1, int acc_config_num=0);
 ...

  private:
 ...
};

可以看到，這里是通過面向對象的方式將MPU6050封裝成了一個類，我們使用的時候也是通過實例化后使用的，所以下一節我們將學習如何在我們的工程里使用面向對象的方式進行封裝。