CubeMX配合PlatformIO开发STM32（STorM32），配置双MPU6050（板载与外置），并使用gui显示数据

本人使用的设备/驱动：

• Windows10
• 串口助手 4.3.25(其实啥都行)
• 桃饱随处可买的usb-ttl（ch340G）
• 桃饱随处可买的stlink
• mpu6050（一个板载，一个通过I2C接插件连接外置）
• cubeMX 5.6.1
• PlatformIO
• pycharm community2019
• stm32f103rct6的storm32BGC

使用stm32f103rct6，之前已经能使一个MPU正常工作，现在准备配置双MPU6050（板载与外置），并使用gui显示数据

本文直接从项目中加入相关功能说起，环境以及其他外设配置：

使用ST-LINK utility将单片机中的程序下载下来

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置环境，点亮LED灯

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置usart实现串口通讯

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置ADC实现电池电压检测

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置MPU6050（I2C）

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置双MPU6050（板载与外置），并使用gui显示数据

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，通过系统时钟（systick）中断让不同功能代码以不同频率执行，计算计算所花时间

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，实现pid算法控制电机的转角

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置定时器，实现SPWM算法控制电机

CubeMX配合PlatformIO开发STM32，配置uart中断，配合python的gui在线调参

正文

根据资料可知，mpu6050有一个引脚AD0，如果接地拉低，则地址为0x68，官方库，以及正点原子的代码都只有0x68的配置方法。如果拉高到3.3V，它的地址是0x69，如下图，板载mpu的原理图：

但很多时候需要多个mpu来满足工作需求，这个时候就需要进行额外配置：

因为库代码的原因，mpu的参数被固化在const struct hw中：

/*注，此处地址是0x68左移一位；原因是如果使用0x68，访问的时候函数需要左移一位进行访问，如下图：

援引正点原子的源码*/

与此同时，inv_mpu.c中的mpu初始化等函数也是跟hw强绑定，如果用新建struct，代码就需要大量增改。

所以准备设置一个跨文件全局变量来影响每个与mpu通讯的函数，如果使用外置则置零，使用内置则置一，使地址区分：

在inv_mpu.c中新建变量

uint8_t is_using_onboard_mpu=0;

在inv_mpu.h中extern：

extern uint8_t is_using_onboard_mpu;

找到inv_mpu.c中的i2c操作函数，进行全局替换：

if (i2c_write((st.hw->addr + is_using_onboard_mpu*2), st.reg->int_enable, 1, &tmp))
            return -1;

将i2c_write(st.hw->addr , st.reg->int_enable, 1, &tmp)中的st.hw->addr全部替换为(st.hw->addr + is_using_onboard_mpu*2)

i2c_write((st.hw->addr + is_using_onboard_mpu*2), st.reg->int_enable, 1, &tmp)

注意，因为左移一位，所以0x68->0x69左移需要+2

在主函数中，每需要切换mpu操作，则：

/*External_MPU6050*/
is_using_onboard_mpu=0;//地址偏移置零
MPU6050_I2C = &hi2c2;//切换句柄

为了可视化读串口数据，我们将数据打包通过串口发回来：

新建结构：

typedef struct
{
    uint32_t time_stamp;
    float yaw;
    float roll;
    float pitch;
    char end1;
    char end2;
} Serial_Transmit_Stream_typeDef;

在主函数中读角度值并填装：

serial_data.end1 = '\r';
serial_data.end2 = '\n';
//added in the end of data
serial_data.pitch=pitch;
serial_data.roll=roll;
serial_data.yaw=yaw;
serial_data.time_stamp = HAL_GetTick();//get current time
SerialPrintTransmit(&serial_data);//调用hal函数发送到串口中

对于SerialPrintTransmit(&serial_data);先定义：

HAL_StatusTypeDef SerialPrintReceive(const Serial_Receive_Stream_typeDef *data)
{
    return HAL_UART_Transmit(&huart3, (uint8_t *)data, sizeof(Serial_Transmit_Stream_typeDef), 0xffff);
}

注意，因为发送struct的原因，如果size是18字节，则确定是这些数据：

我们在py中新建一个py文件，用serial库来读取：

    def readData(self):
        databytes = self.serial.readline()        
        if len(databytes) == 18:
            flag = 0
            databytes = databytes[:-2]//因为最后两个byte是\r\n
            data = struct.unpack('Ifff', databytes)//将读到的一串数据根据格式拆成元组。比如拆成几个float，几个char
        return [flag,data]

然后读出三个角度值：

[flag, data] = serial.readData()
            if flag == 0:
                # print(data)
                data1 = bound(data[1], -360, 360)
                data2 = bound(data[2], -360, 360)
                data3 = bound(data[3], -360, 360)
                time_q.put(data[0])
                yaw_q.put(data1)
                roll_q.put(data2)
                pitch_q.put(data3)

                time_last = data[0]
                yaw_last = data1
                roll_last = data2
                pitch_last = data3

装填进数组：

                    time_data[:-1] = time_data[1:]
                    time_data[i-1] = time_q.get()

                    yaw_data[:-1] = yaw_data[1:]
                    yaw_data[i-1] = yaw_q.get()

                    roll_data[:-1] = roll_data[1:]
                    roll_data[i-1] = roll_q.get()

                    pitch_data[:-1] = pitch_data[1:]
                    pitch_data[i-1] = pitch_q.get()

更新gui曲线：

    def updateCurve(self):
        global yaw_curve, roll_curve, pitch_curve
        yaw_curve.setData(yaw_data)
        roll_curve.setData(roll_data)
        pitch_curve.setData(pitch_data)

运行，就可以得到曲线：