stm32f4通过mpu6050控制两个舵机.zip_单片机处理器怎么和陀螺仪连接资源-CSDN文库

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stm32F4

mpu6050

舵机

需积分: 50 41 浏览量 2021-05-04 13:28:19 上传评论 14 收藏 7.57MB ZIP 举报

STM32F4是意法半导体推出的一款高性能、低功耗的ARM Cortex-M4内核微控制器，广泛应用于嵌入式系统设计。MPU6050是一款集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计的六自由度惯性测量单元（IMU），能够实时检测设备在三维空间中的姿态变化。舵机则是一种可精确控制角度的执行机构，常用于机器人和无人机等领域。本项目中，STM32F4通过MPU6050获取实时的偏航角和俯仰角数据，然后利用PWM（脉宽调制）信号对两个舵机进行精确控制，实现无延迟的操作。我们需要了解MPU6050的I2C通信协议。STM32F4通过其内置的I2C接口与MPU6050建立连接，读取陀螺仪和加速度计的数据。陀螺仪测量设备的旋转速率，加速度计测量设备在三个轴向上的加速度。结合这两个传感器的数据，我们可以计算出设备的姿态角，即偏航角（yaw）、俯仰角（pitch）和滚转角（roll）。 MPU6050的初始化过程包括设置工作模式、数据输出率、数字低通滤波器配置等。在STM32F4的程序中，我们需要编写相应的驱动代码来完成这些操作。例如，设置陀螺仪和加速度计的数据输出速率，以满足实时性的要求。接下来，STM32F4需要处理从MPU6050接收到的数据。由于传感器数据可能存在噪声，通常会采用卡尔曼滤波或者互补滤波等算法来提高角度估计的精度。在本项目中，无延迟控制可能意味着采用了实时补偿策略，确保数据处理和舵机控制同步进行。舵机控制通常依赖于PWM信号。PWM是一种模拟信号，通过改变脉冲宽度来表示不同的电压等级。对于舵机，PWM的周期通常为20ms，而脉冲宽度的变化范围在1ms到2ms之间，对应舵机的角度范围在0°到180°。STM32F4内部的TIM模块可以生成PWM信号，我们需要配置定时器的工作模式、预分频器、自动重载值以及比较通道，以产生所需频率和占空比的PWM波形。为了控制两个舵机，我们需要创建两个独立的PWM输出，并根据从MPU6050获取的偏航角和俯仰角调整它们的占空比。这可能涉及到PID控制器的设计，以确保舵机快速稳定地达到目标角度。PID控制器包含比例、积分和微分三个部分，通过对误差的实时计算和反馈来调整舵机的运动。这个项目涉及STM32F4的I2C通信、传感器数据处理、PWM控制以及可能的PID控制算法。通过这样的设计，可以实现基于MPU6050传感器数据的精确、无延迟的舵机控制，适用于需要高动态响应的系统，如无人机或机器人平台。

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stm32f4通过mpu6050控制两个舵机.zip （222个子文件）

PWM.uvguix.86173 71KB

exti.__i 535B

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keilkilll.bat 399B

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oled.crf 455KB

usmart.crf 454KB

myiic.crf 453KB

mpu6050.crf 453KB

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inv_mpu_dmp_motion_driver.d 4KB

usmart_config.d 3KB

inv_mpu.d 3KB

mpu6050.d 3KB

usmart.d 2KB

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oled.d 2KB

usart.d 2KB

exit.d 2KB

main.d 2KB

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USMART V3.1 USMART是由ALIENTEK开发的一个灵巧的串口调试互交组件,通过它,你可以通过串口助手调用程序里面的任何函数,并执行.因此,你可以随意更改函数的输入参数(支持数字(10/16进制)、字符串、函数入口地址等作为参数),单个函数最多支持10个输入参数,并支持函数返回值显示.V2.1新增 hex和dec两个指令.他们可以用于设置函数参数的显示格式.也可以用于数据的进制转换. 例如: 输入"hex 100" 会在串口调试助手上看到 HEX 0X64. 输入"dec 0X64" 会在串口调试助手上看到 DEC 100. 升级说明 V1.4 增加了对参数为string类型的函数的支持.适用范围大大提高. 优化了内存占用,静态内存占用为79个字节@10个参数.动态适应数字及字符串长度 V2.0 1,修改了list指令,打印函数的完整表达式. 2,增加了id指令,打印每个函数的入口地址. 3,修改了参数匹配,支持函数参数的调用(输入入口地址). 4,增加了函数名长度宏定义. V2.1 20110707 1,增加dec,hex两个指令,用于设置参数显示进制,及执行进制转换. 注:当dec,hex不带参数的时候,即设定显示参数进制.当后跟参数的时候,即执行进制转换. 如:"dec 0XFF" 则会将0XFF转为255,由串口返回. 如:"hex 100" 则会将100转为0X64,由串口返回 2,新增usmart_get_cmdname函数,用于获取指令名字. V2.2 20110726 1,修正了void类型参数的参数统计错误. 2,修改数据显示格式默认为16进制. V2.3 20110815 1,去掉了函数名后必须跟"("的限制. 2,修正了字符串参数中不能有"("的bug. 3,修改了函数默认显示参数格式的修改方式. V2.4 20110905 1,修改了usmart_get_cmdname函数,增加最大参数长度限制.避免了输入错误参数时的死机现象. 2,增加USMART_ENTIM2_SCAN宏定义,用于配置是否使用TIM2定时执行scan函数. V2.5 20110930 1,修改usmart_init函数为void usmart_init(u8 sysclk),可以根据系统频率自动设定扫描时间.(固定100ms) 2,去掉了usmart_init函数中的uart_init函数,串口初始化必须在外部初始化,方便用户自行管理. V2.6 20111009 1,增加了read_addr和write_addr两个函数.可以利用这两个函数读写内部任意地址(必须是有效地址).更加方便调试. 2,read_addr和write_addr两个函数可以通过设置USMART_USE_WRFUNS为来使能和关闭. 3,修改了usmart_strcmp,使其规范化. V2.7 20111024 1,修正了返回值16进制显示时不换行的bug. 2,增加了函数是否有返回值的判断,如果没有返回值,则不会显示.有返回值时才显示其返回值. V2.8 20111116 1,修正了list等不带参数的指令发送后可能导致死机的bug. V2.9 20120917 1,修改了形如：void*xxx(void)类型函数不能识别的bug。 V3.0 20130425 1,新增了字符串参数对转义符的支持。 V3.1 20131120 1,增加runtime系统指令,可以用于统计函数执行时间. 用法: 发送:runtime 1 ,则开启函数执行时间统计功能发送:runtime 0 ,则关闭函数执行时间统计功能 runtime统计功能,必须设置:USMART_ENTIMX_SCAN 为1,才可以使用!! 正点原子@ALIENTEK 技术论坛:www.openedv.com 修改日期:2013/11/20 Copyright(C) ALIENTEK 2011-2021