【I2C】MPU6050介绍

• 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
  • 6 轴—— 3 轴加速度、 3 轴 角速度
  • 9 轴—— 3 轴加速度、 3 轴 角速度、 3 轴磁场强度
  • 10 轴—— 3 轴加速度、 3 轴 角速度、 3 轴磁场强度、1个气压强度
• 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

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• 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 ）
• 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： 110100 0 （ AD0=0 ）   //AD0是板子引出来的一个引脚以调节I2C从机地址的最低位

• 在程序中有两种用十六进制表示的方式
  • 方式一：把7位二进制数（110 1000）转换为十六进制 （0x68）作为从机地址
    • 发送第一个字节时先把0x68左移一位以留出最低位填写读写为【R/W】——( 0x68 << 1 ) | 1或者0
  • 方式二：直接把0x68左移一位后的数据 （0xD0）作为从机地址（常用）【将读写位融入到从机地址当中】
    • 发送第一个字节时——1）要写数据，直接把0xD0当作第一个字节

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• MPU6050芯片的VDD供电是2.375V-3.46V，属于3.3V供电设备，不能直接接5V
  • 为了扩大供电范围——【3.3V稳压器LDO】，使输入电压可以在3.3V到5V之间，并经过稳压输出3.3V电压给芯片供电

• VCC、GND——电源供电
• SCL、SDA——I2C通信引脚（模块已经内置两个4.7K上拉电阻，因此接线时可以直接把SCL和SDA接在GPIO口上）
• XCL、XDA——主机I2C通信引脚（为了扩展芯片功能，通常用于外接磁力计或者气压计）
• AD0——从机地址最低位（接0则7位从机地址为1101000；接1则7位从机地址为1101001）
• INT——中断输出引脚（可以配置芯片内部事件以触发中断引脚的输出）

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• 芯片内部传感器（灰色部分+一块白色），包括XYZ轴的加速度计，XYZ轴的陀螺仪，另外还有一个温度传感器
  • 传感器本质上相当于可变电阻，通过分压后输出模拟电压，然后通过ADC模数转换，数据存放在数据寄存器中，读取寄存器就能得到传感器测量的值

• 每个传感器都有自测单元——验证芯片好坏
  • 启动自测后，芯片内部会模拟一个外力施加在传感器上，这个外力导致传感器数据比平时大一些
    • 自测流程：使能自测，读取数据——失能自测，读取数据——两个数据相减得到【自测响应数据】
    • 根据【自测响应数据】是否在芯片手册规定的范围内，从而判断芯片好坏

• 右边一大块：寄存器和通信接口部分
  • 中断状态寄存器（Interrupt Status Register）：控制内部哪些事件到中断引脚的输出
  • 先入先出寄存器（FIFO）：对数据流进行缓存
  • 配置寄存器（Config Register）：对内部各个电路进行配置
  • 传感器寄存器（Sensor Register）：存储各个传感器数据
  • 工厂校准（Factory Calibration）：内部传感器进行校准
  • 数字运动处理器（Digital Motion Processor）：芯片内部自带的姿态解算的硬件算法

• 从机I2C和SPI通信接口（Slave I2C and SPI Serial Interface）：用于和STM32通信（MPU6000才有SPI）
• 主机I2C通信接口（Master I2C Serial Interface）：用于和MPU6050拓展设备进行通信
  • 接口旁路选择器（Serial Interface Bypass Mux）

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