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1、精選優(yōu)質文檔-----傾情為你奉上 2014年電子設計競賽 四旋翼自主飛行器（G題） 2013年9月11日 目錄 摘要 關鍵詞……………………………………………………………1 一系統(tǒng)方案………………………………………………………………2 1.1 控制系統(tǒng)的選擇……………………………………………………………………… 2 1.2 飛行姿態(tài)控制的論證與選擇.………………………………………………………2 1.3 電機的選擇…………………………………

2、…………………………………………… 2 1.4 高度測量模塊的論證與選擇….……………………………………………………2 1.5 電機調速模塊的選擇…………………………………………………………………2 1.6 循跡模塊的方案選擇…………………………………………………………………2 1.7 薄鐵片拾取的方案的論證與選擇………………………………………………… 2 1.8 角速度與角加速度測量模塊選擇………………………………………………… 3 二設計與論證……………………………………………………………3 2.1控制方法設計…………………………………………………………………3

3、 2.1.1降落及飛行軌跡控制設計…………………………………………………3 2.1.2飛行高度控制設計…………………………………………………………4 2.1.3飛行姿態(tài)控制設計…………………………………………………………4 2.1.4鐵片拾取與投放控制設計…………………………………………………4 2.2參數(shù)計算………………………………………………………………………5 三理論分析與計算................................................................................... 5 3.1

4、Pid控制算法分析..............................................................................................5. 3.2飛行姿態(tài)控制單元……………………………………………………………6 四電路與程序設計………………………………………………………7 4.1系統(tǒng)組成…………………………………………………………………… 7 4.2 原理框圖…………………………………………………………………… 7 4.3電路圖……………………………………………………………………… 8

5、 4.4系統(tǒng)軟件與流程圖……………………………………………………………………9 五測試方案與測試條件……………………………………………… 11 5.1測試方案……………………………………………………………………11 5.2測試條件……………………………………………………………………11 六結論………………………………………………………………… 11 附錄……………………………………………………………………12 附一：元器件明細表………………………………………………………………………12 附二：儀器設備清單………………………………………………………………………12 附三：源

6、程序………………………………………………………………………………12 摘要：本系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)信號處理和飛行姿態(tài)和航向控制部分組成。系統(tǒng)選用STC89C52單片機作為主控芯片，對從MPU-6050芯片讀取到的一系列數(shù)據(jù)進行PID算法處理并給飛行器的電調給出相應指令從而達到對飛行器的飛行姿態(tài)的控制。采用MPU-6050芯片采集四旋翼飛行器的三軸角速度和三軸角加速度數(shù)據(jù)。用紅外傳感器來檢測出黑色指示線，以保證飛行器不脫離指定飛行區(qū)域及達到指定圓形區(qū)域。利用超聲波傳感器來檢測飛行器與地面的距離，以保證飛行器能越過一米示高線。利用電磁鐵來吸取和投放鐵片。 關鍵詞：S

7、TC89C52單片機 MPU-6050模塊 激光傳感器循跡 電磁鐵拾取鐵片 超聲波測距定高 PID算法 一 系統(tǒng)方案 本系統(tǒng)主要由控制模塊、薄鐵片拾取、高度測量模塊、電機調速模塊、循跡模塊、角速度和角加速度模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。 1.1控制系統(tǒng)的選擇 STC89C52RC單片機作為主控芯片來控制飛行器的飛行姿態(tài)與方向。 1.2 飛行姿態(tài)控制的論證與選擇 方案一：單片機將從MPU-6050中讀取出來的飛行原始數(shù)據(jù)進行PID算法運算，得到當前的飛行器歐拉角，單片機得到這個歐拉角后根據(jù)歐拉角的角度及方向輸出相應的指令給電調，從

8、而達到控制飛行器平穩(wěn)飛行的目的 方案二：單片機將從MPU-6050中讀取出來的飛行原始數(shù)據(jù)進行PID算法運算，得到當前飛行器的四元數(shù)，單片機再將數(shù)據(jù)融合，并對電調發(fā)出相應指令，從而達到控制飛行器的飛行姿態(tài)的目的。但四元數(shù)法需要進行大量的運算，且運算復雜。 從算法的復雜程度及我們對算法的熟悉程度，我們選擇方案一。 1.3電機的選擇 方案一：采用有刷電機。有刷電機采用機械轉向，壽命短，噪聲大，產(chǎn)生電火花，效率低。它長期使用碳刷磨損嚴重，較易損壞，同時磨損產(chǎn)生了大量的碳粉塵，這些粉塵落軸承中，使軸承油加速干涸，電機噪聲進一步增大。有刷電機連續(xù)使用一定時間就需更換電機內(nèi)碳刷。 方案二：采用無

9、刷電機。無刷電機以電子轉向取代機械轉向。無機械摩擦，無摩擦，無電火花，免維護且能做到更加密封等特點所以技術上要優(yōu)于有刷電機。 考慮到各方面，我們采用無刷電機，選用新西達A2212無刷電機。 1.4高度測量模塊的論證與選擇 方案一：采用bmp085氣壓傳感器測量大氣壓并轉換為海拔高度，把當前的海拔測量值減去起飛時的海拔值即得飛機的離地高度。但芯片價格較貴，誤差較大，而且以前也沒用過這個芯片。 方案二：采用HC-SR04超聲波傳感器測量飛行器當前的飛行高度。 考慮到對元件的熟悉程度、元件的價格和程序的編寫，選擇方案二。 1.5電機調速模塊的選擇 由于本四旋翼飛行器選用

10、的是無刷電機，所以電調只能選用無刷電機的電調，自己做電調需要的時間長，而且可能不穩(wěn)定，所以直接用的是成品電調，我們選用電機配套的新西達A2212電調。 1.6循跡模塊的選擇 普通的紅外傳感器檢測的距離很近，無法在離地面一米以上的距離檢測出地面的黑線，所以我們選擇了漫反射遠距離激光傳感器，來檢測指示線。 1.7薄鐵片拾取的選擇 方案一：在飛行器起飛時由系統(tǒng)控制機械臂拾取起鐵片，到達B區(qū)放松機械臂，投下薄鐵片。缺點：機械臂重量大，對飛行器的飛行姿態(tài)影響較大，薄鐵片厚度非常小，不易拾取。 方案二：采用電磁鐵拾取，用瑞薩MCU控制電磁鐵，在飛行器起飛時吸取鐵片，到B區(qū)后投下

11、鐵片。優(yōu)點：電磁鐵體積小而且有較強的拾取能力而且好操作方便。 綜上所述，我們選擇用經(jīng)濟又靈活的電磁鐵作為薄鐵片的拾取工具，采用方案二 1.8角速度與加速度測量模塊選擇 方案一：選用MMA7361 角度傳感器測量飛行器的的與地面的角度，返回信號給單片機處理，從而保持飛行器的平衡。 方案二：用MPU-6050芯片采集飛行器的飛行數(shù)據(jù)，過采用MPU-6050整合的3軸陀螺儀、3軸加速器，功能MPU-6000（6050）整合了3軸陀螺儀、3軸加速器，并含可藉由第二個I2C端口連接其他廠牌之加速器、磁力傳感器、或其他傳感器的數(shù)位運動處理(DMP: Digital Motion Pr

12、ocessor)硬件加速引擎，由主要I2C端口以單一數(shù)據(jù)流的形式，向應用端輸出完整的9軸融合演算技術InvenSense的運動處理資料庫，可處理運動感測的復雜數(shù)據(jù)，降低了運動處理運算對操作系統(tǒng)的負荷，并為應用開發(fā)提供架構化的API。 免除了組合陀螺儀與加速器時之軸間差的問題，減少了大量的包裝空間。 綜上，選擇方案二。 二 設計與論證 2.1控制方法設計 2.1.1降落及飛行軌跡控制 由于題中有指示線，所我們采用漫反射紅外開關來識別地面的指示線，紅外模塊將識別指示線后的信號以高低電平的方式傳給單片機，單片機對信號做出反應，控制電調，從而控制飛行器飛

13、行軌跡。程序流程圖如圖一 圖一 圖二 2.1.2飛行高度控制 飛行高度的采集采用超聲波模塊來實現(xiàn)，通過超聲波發(fā)出時開始計時，收 4 到返回信號時停止計時，單片機利用聲音在空氣中的傳播速度與時間的數(shù)學關系來計算出飛行器距離地面的時間，從而控制飛行器的飛行高度達到我們所需的高度。程序流程圖如圖二。 2.1.3飛行姿態(tài)控制 通過MPU6050模塊來測量當前飛行器的三軸加速度和三軸角加速度，利用瑞薩單片機的IIC協(xié)議從MPU6050中讀取出數(shù)據(jù)，解讀飛

14、行器的飛行姿態(tài)，并經(jīng)過PID算法程序來對數(shù)據(jù)進行處理，得到當前歐拉角的值，并將處理后的信號傳給電調，控制電機的轉速，從而達到控制飛行器的飛行姿態(tài)的目的。程序流程圖如圖三。 2.1.4薄鐵片拾取與投放控制 根據(jù)電磁鐵的通電具有磁性，斷電磁性消失的原理，從A起飛時我們讓單片機控制電磁鐵通電，讓飛行器吸取薄鐵片飛向B區(qū)，到達B區(qū)后讓電磁鐵斷電，從而投下薄鐵片，讓其落到B區(qū)。程序流程圖如圖四。 圖三 圖四 2.2參數(shù)計算 本系統(tǒng)最主要的參數(shù)計算是對MPU-6050等傳感器采集的

15、原始飛行數(shù)據(jù)進行處理。 單片機從MPU-6050芯片獲取的數(shù)據(jù)是飛行器的三軸角速度和三軸角加速度，MCU對數(shù)據(jù)進行PID算法處理可以得到飛行器當前的飛行姿態(tài)，PID是比例,積分,微分的縮寫。比例調節(jié)作用：是按比例反應系統(tǒng)的偏差,系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差,比例調節(jié)立即產(chǎn)生調節(jié)作用用以減少偏差。比例作用大,可以加快調節(jié),減少誤差,但是過大的比例,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。積分調節(jié)作用：是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無差度。因為有誤差,積分調節(jié)就進行,直至無差,積分調節(jié)停止,積分調節(jié)輸出一常值。積分作用的強弱取決與積分時間常數(shù)Ti,Ti越小,積分作用就越強。反之Ti大則積分作用弱,加入

16、積分調節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,動態(tài)響應變慢。積分作用常與另兩種調節(jié)規(guī)律結合,組成PI調節(jié)器或PID調節(jié)器。 三 理論分析與計算 3.1Pid控制算法分析 由于四旋翼飛行器由四路電機帶動兩對反向螺旋槳來產(chǎn)生推力，所以如何保證電機在平穩(wěn)懸浮或上升狀態(tài)時轉速的一致性及不同動作時各個電機轉速的比例關系是飛行器按照期望姿態(tài)飛行的關鍵。所以這里我們采用到pid控制理論把飛機的當前姿態(tài)調整到期望姿態(tài)。 比例 積分 微分 被控對象 r(t) e(t) u(t) C(t) _ Pid控制是通過姿態(tài)采集模塊發(fā)送回來的數(shù)據(jù)與期望姿態(tài)進行比對，如果存在誤差，就對誤差進行比例、積分

17、、微分的調整，再將調整后的值加到當前電機上，從而達到調整的目的。比例調節(jié)的反應速度較快，而且調節(jié)作用明顯，飛機出現(xiàn)俯仰和翻滾時能快速調節(jié)回來，但是穩(wěn)定性較差，往往會調節(jié)過火；積分調節(jié)可以消除長期誤差，排除外界因素的干擾，但是同樣會降低系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性，使飛機發(fā)生震蕩；微分調節(jié)可以預測被控設備的將來狀態(tài)，及時的進行調整，而且對比例調節(jié)有抑制作用，加強單比例調節(jié)的穩(wěn)定性，排除調節(jié)過度的問題。所以通過pid控制可以完全考慮到整個系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在、將來，以使系統(tǒng)達到穩(wěn)定。 飛行器油門 90º -90º 0º Pid調節(jié) 3 -3 量化 轉

18、化 3.2飛行姿態(tài)控制單元 飛行器模擬圖如下圖，姿態(tài)控制是通過陀螺儀模塊進行數(shù)據(jù)的采集，根據(jù)它采集回來的俯仰角（pitch），翻滾角（roll），四旋翼采用十字型連接，這樣的話能明確分離俯仰姿態(tài)和翻滾姿態(tài)，進行分別控制。這時如果飛機處于俯仰狀態(tài)就調機頭和機尾的電機，那邊高就減小那邊電機的轉速，相應的那邊低則加大那邊電機的轉速。如果飛機處于翻滾狀態(tài)，則調左右電機。 2 4 3 1 左 右 頭 尾 Pitch Roll 頭 尾 Yaw 四 電路與程序設計 4.1系統(tǒng)組成 本四旋翼飛行系統(tǒng)由瑞薩最小系統(tǒng)板、MPU-6050芯片模塊、紅外循跡、超聲波

19、模塊和電磁鐵構成,由瑞薩單片機用PID算法處理外圍傳感器傳回來的數(shù)據(jù)，用處理后的數(shù)據(jù)來控制飛行器的外圍器件從而試飛行器能沿著指示線飛行。 4.2原理框圖 激光傳感器測指示線 STC89C52 MCU 電磁鐵 電調 電機 超聲波模塊 MPU-6050 4.3電路圖 MPU6050電路圖 電源模塊電路 4.4系統(tǒng)軟件與程序流程圖 本系統(tǒng)程序的編寫采用KEIL軟件進行程序的編寫，用USB ISP程序下載器將編寫好的程序燒寫入STC89C52單片機

20、，軟件界面如下圖 程序流程圖 五測試方案與測試條件 5.1測試方案 將飛行器放在圓形區(qū)域A或B，讓單片機自主控制飛行器飛行，觀察飛行器的飛行高度與飛行方向和時間，若飛行器不能按預定的方案飛行就調整程序的PID參數(shù)再進行測試。 5.2測試條件 飛行器應該在水平的地面上起飛，0605芯片不能傾斜。場地應有黑線作為指示線引導飛行器前進 六 結論 1、由于對PID算法不夠了解，導致不能夠用無刷電調控制電機轉動， 2、原理圖命名嚴禁重復，同一類器件最好按功能模塊的不同明顯

21、的加以區(qū)分，例如模塊1中的電阻命名為R101，R102??，模塊2中的電阻命名為R201，R202??，以此類推；在原理圖中制作Library元件時，在放置引腳時，末端的黑色小圓圈一定要朝外，否則將無連接；原理圖中的標號一定要正確放置在引腳或連線上，有時看上去連在一起了,其實并未連上；畫原理圖電氣線時，導線要用Place wire，而非Drawing Tools，不然在PCB設計中，裝入元件后發(fā)現(xiàn)無飛線，在ERC檢查及裝入網(wǎng)表時并未報錯；用電容濾除噪聲信號，達到去耦效果。每10片左右IC要加一片充放電電容或蓄能電容，可選10uF左右，使用鉭電容或聚碳酸酯電容，最好不要電解電容。去耦電容的選用不

22、嚴格，可按C=1／F標準選取，即10MHz取O．1uF，100MHz取0．01uF；貼片零件的引腳不能當過孔使用，千萬把下層的線連到上層芯片的引腳上(Protel 99顯示可連接)，反之相同。 3、圍繞著飛行控制系統(tǒng)的硬件設計要求，我們研究并制作了四旋翼飛行器控制系統(tǒng)的硬件電路。了解到了系統(tǒng)主要模塊的硬件設計包括模塊的器件選型和設計方法，包括傳感器模塊、、四電機控制模塊、無線通信模塊和電源模塊，最后還了解到了PCB排版布局和抗干擾的措施。 附錄 附錄一：元器件明細表 1 STC89C52單片機 2 直流吸盤式電磁鐵 3 紅外傳感器 4 超聲波傳感器 5新西

23、達A2212無刷電機 6新西達A2212無刷電調 7 LCD1602顯示器 附錄二：儀器設備清單 1 線性穩(wěn)壓電源 2 數(shù)字示波器 附錄三：源程序 MPU6050程序 //**************************************** // Update to MPU6050 by shinetop // MCU: STC89C52 // 2012.3.1 // 功能: 顯示加速度計和陀螺儀的10位原始數(shù)據(jù) //************************************

24、**** // GY-52 MPU3050 IIC測試程序 // 使用單片機STC89C51 // 晶振：11.0592M // 顯示：LCD1602 // 編譯環(huán)境 Keil uVision2 // 參考宏晶網(wǎng)站24c04通信程序 // 時間：2011年9月1日 // QQ： //**************************************** #include <REG52.H> #include <math.h> //Keil library #include <stdio.h> //Keil

25、library #include <INTRINS.H> typedef unsigned char uchar; typedef unsigned short ushort; typedef unsigned int uint; //**************************************** // 定義51單片機端口 //**************************************** #define DataPort P0 //LCD1602數(shù)據(jù)端口 sbit SCL=P1^0; //IIC時鐘引腳定義

26、 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 //**************************************** #define SMPLRT_DIV 0x19 //陀螺儀采樣率，典型值：0x07(

27、125Hz) #define CONFIG 0x1A //低通濾波頻率，典型值：0x06(5Hz) #define GYRO_CONFIG 0x1B //陀螺儀自檢及測量范圍，典型值：0x18(不自檢，2000deg/s) #define ACCEL_CONFIG 0x1C //加速計自檢、測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 #defin

28、e 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：0

29、x00(正常啟用) #define WHO_AM_I 0x75 //IIC地址寄存器(默認數(shù)值0x68，只讀) #define SlaveAddress 0xD0 //IIC寫入時的地址字節(jié)數(shù)據(jù)，+1為讀取 //**************************************** //定義類型及變量 //**************************************** 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

30、,Temp_l; //溫度及高低位數(shù)據(jù) //**************************************** //函數(shù)聲明 //**************************************** void delay(unsigned int k); //延時 //LCD相關函數(shù) void InitLcd(); //初始化lcd1602 void lcd_printf(uchar *s,int temp_data); void WriteDataLCM(uchar dataW);

31、//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(); voi

32、d 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

33、數(shù)據(jù) void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data); //向I2C寫入數(shù)據(jù) //**************************************** //整數(shù)轉字符串 //**************************************** void lcd_printf(uchar *s,int temp_data) { if(temp_data<0) { temp_data=-temp_data; *s='-'; } else *s=

34、9; '; *++s =temp_data/100+0x30; temp_data=temp_data%100; //取余運算 *++s =temp_data/10+0x30; temp_data=temp_data%10; //取余運算 *++s =temp_data+0x30; } //**************************************** //延時 //**************************************** void delay(unsigned int k) {

35、 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

36、,1); WriteCommandLCM(0x06,1); WriteCommandLCM(0x0c,1); DisplayOneChar(0,0,'A'); DisplayOneChar(0,1,'G'); } //**************************************** //LCD1602寫允許 //**************************************** void WaitForEnable(void) { DataPort=0xff; LCM_R

37、S=0;LCM_RW=1;_nop_(); LCM_EN=1;_nop_();_nop_(); while(DataPort&0x80); LCM_EN=0; } //**************************************** //LCD1602寫入命令 //**************************************** void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc) { if(Attribc)WaitForEnable(); LCM_RS

38、=0;LCM_RW=0;_nop_(); DataPort=CMD;_nop_(); LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0; } //**************************************** //LCD1602寫入數(shù)據(jù) //**************************************** void WriteDataLCM(uchar dataW) { WaitForEnable(); LCM_RS=1;LCM_RW=0;_nop_(); DataPort=dataW

39、;_nop_(); LCM_EN=1;_nop_();_nop_();LCM_EN=0; } //**************************************** //LCD1602寫入一個字符 //**************************************** void DisplayOneChar(uchar X,uchar Y,uchar DData) { Y&=1; X&=15; if(Y)X|=0x40; X|=0x80; WriteComm

40、andLCM(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

41、(L--) { DisplayOneChar(X,Y,DData[ListLength]); ListLength++; X++; } } //************************************** //延時5微秒(STC90C52RC@12M) //不同的工作環(huán)境,需要調整此函數(shù) //當改用1T的MCU時,請調整此延時函數(shù) //**************************************

42、 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 //**********

43、**************************** void I2C_Start() { SDA = 1; //拉高數(shù)據(jù)線 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SDA = 0; //產(chǎn)生下降沿 Delay5us(); //延時 SCL = 0; //拉低時鐘線 } //****

44、********************************** //I2C停止信號 //************************************** void I2C_Stop() { SDA = 0; //拉低數(shù)據(jù)線 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SDA = 1; //產(chǎn)生上升沿 Delay5us();

45、 //延時 } //************************************** //I2C發(fā)送應答信號 //入口參數(shù):ack (0:ACK 1:NAK) //************************************** void I2C_SendACK(bit ack) { SDA = ack; //寫應答信號 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SCL = 0;

46、 //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } //************************************** //I2C接收應答信號 //************************************** bit I2C_RecvACK() { SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 CY = SDA; //讀應

47、答信號 SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 return CY; } //************************************** //向I2C總線發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù) //************************************** void I2C_SendByte(uchar dat) { uchar i; for (i=0; i<8; i++) //8位計數(shù)器

48、{ dat <<= 1; //移出數(shù)據(jù)的最高位 SDA = CY; //送數(shù)據(jù)口 SCL = 1; //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } I2C_RecvACK(); } //*****************

49、********************* //從I2C總線接收一個字節(jié)數(shù)據(jù) //************************************** uchar I2C_RecvByte() { uchar i; uchar dat = 0; SDA = 1; //使能內(nèi)部上拉,準備讀取數(shù)據(jù), for (i=0; i<8; i++) //8位計數(shù)器 { dat <<= 1; SCL = 1;

50、 //拉高時鐘線 Delay5us(); //延時 dat |= SDA; //讀數(shù)據(jù) SCL = 0; //拉低時鐘線 Delay5us(); //延時 } return dat; } //************************************** //向I2C設備寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù) //******************************

51、******** void Single_WriteI2C(uchar REG_Address,uchar REG_data) { I2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設備地址+寫信號 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 } //

52、************************************** //從I2C設備讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù) //************************************** uchar Single_ReadI2C(uchar REG_Address) { uchar REG_data; I2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress); //發(fā)送設備地址+寫信號 I2C_SendByte(REG_Address); //發(fā)送存儲單元地址，從0開始 I

53、2C_Start(); //起始信號 I2C_SendByte(SlaveAddress+1); //發(fā)送設備地址+讀信號 REG_data=I2C_RecvByte(); //讀出寄存器數(shù)據(jù) I2C_SendACK(1); //接收應答信號 I2C_Stop(); //停止信號 return REG_data; } //************************************** //初始化MPU6050 //***********

54、*************************** 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); } //************************************** //合成數(shù)據(jù) //

55、************************************** 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) } //************************************** //在1602上顯示10位數(shù)據(jù) //************************************** void Di

56、splay10BitData(int value,uchar x,uchar y) { value/=64; //轉換為10位數(shù)據(jù) lcd_printf(dis, value); //轉換數(shù)據(jù)顯示 DisplayListChar(x,y,dis,4); //啟始列，行，顯示數(shù)組，顯示長度 } //************************************** //顯示溫度 //************************************** //void display_temp() //{ // Temp_h=Singl

57、e_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; // 計算出溫度 // lcd_printf(dis,Temperature); //轉換數(shù)據(jù)顯示 // DisplayListChar(11,1,dis,4); //啟始列，行，顯示數(shù)組，顯示位數(shù)

58、//} //********************************************************* //主程序 //********************************************************* void main() { delay(500); //上電延時 InitLcd(); //液晶初始化 InitMPU6050(); //初始化MPU6050 delay(150); while(1) { Display10BitData(GetData(ACCEL_XOUT_H),2,0

59、); //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); } } 專心---專注---專業(yè)