MPU6050简介

MPU6050 是一款集成了三轴加速度计 和三轴陀螺仪 的六轴传感器模块 ，由InvenSense公司开发。它广泛应用于运动检测、姿态感知、手势识别、无人机控制等领域。

MPU6050的主要功能与特点

1. 6轴传感器：

   • 三轴加速度计：用于测量物体在X、Y、Z三个轴向上的线性加速度（如重力或运动产生的加速度）。
   • 三轴陀螺仪：用于测量物体在X、Y、Z三个轴向上的角速度（即旋转速度）。

欧拉角的定义

欧拉角用三个角度来描述物体的姿态变化，这些角度通常对应的是绕着不同坐标轴的旋转。具体来说，欧拉角包括以下三个角：

1. 横滚角（Roll, φ） ：绕物体的X轴的旋转角度。它描述了物体左右倾斜的程度。
2. 俯仰角（Pitch, θ） ：绕物体的Y轴的旋转角度。它描述了物体上下俯仰的程度。
3. 偏航角（Yaw, ψ） ：绕物体的Z轴的旋转角度。它描述了物体朝向的方位，即水平面内的旋转。

MPU6050参数

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） 满量程选择越小，测量精度越高

分辨率=满量程​/65536

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）

分频器配置

MPU6050 的采样频率分频器配置通过设置其 Sample Rate Divider (SMPRT_DIV) 寄存器来实现。该寄存器位于 MPU6050 的地址 0x19。

• SMPRT_DIV 寄存器 ：
  • 该寄存器的值可以从 0 到 255 进行配置。
  • 采样频率（F_s）可以通过以下公式计算：

分频器配置示例

• 如果将 SMPRT_DIV 设置为 0，则输出采样频率为 1 kHz。
• 如果将 SMPRT_DIV 设置为 1，则输出采样频率为 500 Hz。
• 如果将 SMPRT_DIV 设置为 4，则输出采样频率为 200 Hz。
• 如果将 SMPRT_DIV 设置为 9，则输出采样频率为 100 Hz。

加速度计配置寄存器

• 寄存器地址：0x1C
• 寄存器名称：ACCEL_CONFIG

配置选项

ACCEL_CONFIG 寄存器的位定义如下：

第 5 到 7 位（XA_ST、YA_ST 和 ZA_ST）用于激活加速度计的自检功能。这些位的具体功能如下：

• XA_ST（第 5 位）：激活 X 轴的自检。
• YA_ST（第 6 位）：激活 Y 轴的自检。
• ZA_ST（第 7 位）：激活 Z 轴的自检。

第 0 到 2 位（ACCEL_HPF2:0）用于配置数字高通滤波器（DHPF）。这些位的具体功能通常用于选择高通滤波器的截止频率，以便过滤掉低频噪声和偏移。具体的截止频率设置可以在相关的产品规格文档中找到，通常包括不同的滤波器模式或频率选项。通过配置这些位，可以根据应用需求调整加速度计的响应特性。

加速度计满量程设置

根据 AFS_SEL 的配置，MPU6050 的加速度计满量程可选择以下四个选项：

第 3 到 4 位（AFS_SEL1:0）用于选择加速度计的满量程范围。具体如下：

• 00: ±2g
• 01: ±4g
• 10: ±8g
• 11: ±16g