演示视频： https://www.bilibili.com/video/BV1iCQRYXEBb/?share_source=copy_web&vd_source=0e4269581b0bc60d57a80c9a27c98905

一、前言

        在嵌入式开发中，MPU6050 六轴传感器因其集成加速度计和陀螺仪且成本低廉，广泛应用于平衡小车、飞控、姿态检测等场景。

       本项目将通过 STM32 使用 软件模拟 I2C（Soft I²C），实现对 MPU6050 的读写操作，并在 OLED 上实时显示传感器数据。

二、项目硬件说明

• 主控芯片：STM32F103C8T6

• 传感器：MPU6050（I2C接口）

• 显示器件：0.96寸 OLED（I2C）

• 通信方式：软件模拟 I2C

• 开发工具：Keil MDK + ST-Link 下载器

三、MPU6050 驱动关键实现

1. MPU6050 初始化

void MPU6050_init(void){MyI2C_Init();  // 初始化软件 I2CMPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);  // 使用陀螺仪X轴时钟MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);  // 采样分频MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);      // DLPF 设置为最平滑MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18); // 陀螺仪 ±2000°/sMPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);// 加速度 ±16g
}

2. 寄存器读写函数

写寄存器：

void MPU6050_WriteReg(uint8_t reg, uint8_t data){MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(0xD0);       // 写地址MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_SendByte(reg);MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_SendByte(data);MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_Stop();
}

读寄存器：

uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t reg){uint8_t data;MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(0xD0);       // 写MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_SendByte(reg);MyI2C_ReceiveAck();MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(0xD1);       // 读MyI2C_ReceiveAck();data = MyI2C_ReceiveByte();MyI2C_SendAck(1);           // NACKMyI2C_Stop();return data;
}

 3. 获取加速度与陀螺仪数据

void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ,int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ){*AccX = (MPU6050_ReadReg(ACCEL_XOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(ACCEL_XOUT_L);*AccY = (MPU6050_ReadReg(ACCEL_YOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(ACCEL_YOUT_L);*AccZ = (MPU6050_ReadReg(ACCEL_ZOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(ACCEL_ZOUT_L);*GyroX = (MPU6050_ReadReg(GYRO_XOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(GYRO_XOUT_L);*GyroY = (MPU6050_ReadReg(GYRO_YOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(GYRO_YOUT_L);*GyroZ = (MPU6050_ReadReg(GYRO_ZOUT_H) << 8) | MPU6050_ReadReg(GYRO_ZOUT_L);
}

四、主函数 main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "MPU6050.h"
uint8_t ID;
int16_t AX,AY,AZ,GX,GY,GZ;
int main(){OLED_Init();MPU6050_init();OLED_ShowString(1,1,"ID:");ID=MPU6050_GetID();OLED_ShowHexNum(1,4,ID,2);while(1){MPU6050_GetData(&AX,&AY,&AZ,&GX,&GY,&GZ);OLED_ShowSignedNum(2,1,AX,5);OLED_ShowSignedNum(3,1,AY,5);OLED_ShowSignedNum(4,1,AZ,5);OLED_ShowSignedNum(2,8,GX,5);OLED_ShowSignedNum(3,8,GY,5);OLED_ShowSignedNum(4,8,GZ,5);}
}

五、现象

• OLED 显示 MPU6050 ID（通常为 0x68）

• 第 2~4 行分别显示：加速度 X/Y/Z 和 陀螺仪 X/Y/Z 的数值

• 当你晃动模块时，数据显示实时变化

附：MPU6050 常用寄存器地址宏定义 MPU6050_Reg.h

#ifndef __MPU6050_REG_H
#define __MPU6050_REG_H#define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19
#define	MPU6050_CONFIG			0x1A
#define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B
#define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B
#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40
#define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41
#define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48#define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B
#define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C
#define	MPU6050_WHO_AM_I		0x75#endif

六、总结

本项目展示了如何使用 STM32 软件模拟 I2C 成功与 MPU6050 进行通信，并实时获取六轴数据，是一个非常实用且适合入门传感器开发的例子。