現在智能手機的功能已經非常強大，除了基礎的通信功能外，測位測速，空間角度等資料的測量也非常友善，這線上路導航，地圖，體感遊戲等應用中十分重要。不知你是否想過，智能裝置是如何擷取到其所在的空間狀态與加速度等資料的呢？MPU6050就是提供這類資料測量的一種傳感器子產品。
首先，通過樹莓派來讀取MPU6050傳感器子產品的資料并不複雜，MPU60X0是一款擴充性極強的數字運動處理器，我們本次實驗使用的是封裝好的功能子產品，如下圖所示：
MPU6050晶片本身有24個引腳，每邊有6個引腳，功能較多，引腳功能與定位如下圖所示：
關于MPU6050的進階用法，可以通過檢視晶片手冊擷取，本篇部落格我們着重與在樹莓派上對其進行應用。我們隻需要關注所使用的子產品的8個引腳即可。
本次實驗我們使用的子產品有8個引腳，隻需要使用其中4個引腳即可實作功能。對于樹莓派I2C協定總線的應用，本系列部落格之前已經有非常多的實驗有過應用。首先連接配接傳感器子產品與樹莓派如下表：
傳感器子產品
樹莓派
VCC
+5V
GND
SCL
SDA
開始使用I2C總線前，莫忘了開啟樹莓派的I2C功能，對I2C總線用法如果不太了解，可以閱讀以下部落格：
https://my.oschina.net/u/2340880/blog/5142788
連線完成後，在樹莓派的終端輸入如下指令可以檢視已經連接配接的I2C裝置：
如果連接配接無誤，終端輸出結果将如下圖所示：
可以看到，圖中顯示的68即為我們所連接配接的傳感器的位址。
下面，是時候了解下MPU6050傳感器該如何使用了，我們知道，通過I2C總線，我們可以友善的讀取裝置中某個寄存器的資料，也可以向裝置的某個寄存器寫入資料，是以，使用MPU6050傳感器的核心是了解其中寄存器的使用方法。我們将以使用到的幾個寄存器為例做介紹，完整的寄存器用法可以從晶片手冊上得到。
電源管理寄存器的位址為107，對應十六進制數0x6b，它是一個8位的寄存器，其中第4位為保留位不能使用，功能如下：
DECIVE_RESET: 這一位的作用是重置傳感器，将傳感器内部所有寄存器複位為初始狀态，複位完成後，這一位會清零。
SLEEP: 睡眠控制位，當此位為1時，傳感器将處于睡眠模式。需要注意，傳感器啟動時預設是睡眠模式，我們需要手動将其喚醒。
CYCLE:當裝置設定為非睡眠模式時，即SLEEP位不為1，此為如果設定為1，傳感器将處于循環模式，會按照寄存器108設定的速度進行資料循環采樣。
TEMP_DIS:是否禁用溫度傳感器，設定為1時，禁用溫度傳感器。
CLKSEL:3位無符号數值，用來指令時鐘源。
對于CLKSEL選項，其設定方式如下：
CLKSEL值
意義
使用内部的8MHz的振蕩器
1
使用陀螺儀X軸的頻率
2
使用陀螺儀Y軸的頻率
3
4
使用外部的32.768kHz頻率
5
使用外部19.2MHz頻率
6
保留值
7
停止時鐘并使振蕩器保持複位狀态
陀螺儀資料寄存器的位址為67到72，共48個二進制位，如下：
這些寄存器都是隻讀的，不能寫入。
67和68寄存器存儲16位資料，為陀螺儀X軸的測量資料。其中68寄存器存儲低8位，67寄存器存儲高8位。
69和70寄存器存儲16位資料，為陀螺儀Y軸的測量資料。其中70寄存器存儲低8位，69寄存器存儲高8位。
71和72寄存器存儲16位資料，為陀螺儀Z軸的測量資料。其中72寄存器存儲低8位，71寄存器存儲高8位。
需要注意，從這些寄存器取出的資料都是原始資料，要得到真正的陀螺儀測量的旋轉角度，需要進行轉換，其轉換的機關與總量程有關，量程在寄存器27進行配置。
陀螺儀配置寄存器的位址為27，是一個可讀可寫的寄存器，如下：
XG_ST，YG_ST與ZG_ST這3位用來設定陀螺儀執行自檢。FS_SEL用來設定陀螺儀的量程範圍，低3位為保留位，無需使用。FS_SEL可設定的量程範圍如下：
FS_SEL
量程範圍
靈敏度參數
±250 °/s
131
±500 °/s
65.5
±1000 °/s
32.8
±2000 °/s
16.4
對于不同的量程範圍，我們擷取到原始資料後，需要除以對應的靈敏度參數才能得到最終的陀螺儀資料。
加速計資料寄存器的位址為59到64，共48個二進制位，如下：
其使用方法與陀螺儀資料寄存器類似，同樣需要在寄存器28來對加速計進行配置與設定量程，通過量程對應的靈敏度來計算得到真實的加速度值。
陀螺儀配置寄存器的位址為28，是一個可讀可寫的寄存器，如下：
XA_ST，YA_ST，ZA_ST都是自檢執行控制位，AFS_SEL用來設定量程，其與靈敏度對應關系如下：
AFS_SEL
±2
16384
±4g
8192
±8g
4096
±16g
2048
溫度資料寄存器的位址為65到66，共16個二進制位，如下：
對于測量到的溫度資料為有符号數，需要采用如下的計算公式得到真實的攝氏度資料：
攝氏溫度 = TEMP_OUT / 340 + 36.53
除此之外，還有許多功能傳感器，如采樣率配置等，有需要可以從晶片手冊查到。
完成了前面的基礎準備工作，編寫代碼擷取傳感器子產品的資料則非常容易，示例代碼如下：
在樹莓派上運作上面代碼，效果如下圖所示：
專注技術，懂的熱愛，願意分享，做個朋友 QQ：316045346