I2C通信之加速度计、陀螺仪、磁强计（345+3205+5883）

之前简单写了陀螺仪传感器ITG3205与加速度传感器ADXL345 的相关帖子。现在把这两种传感器和HMC5883L磁强计放在一起，使用I2C与Arduino通信，读出这三种传感器的原始数据。没有加入滤波算法，没有额外库文件。方便大家对I2C通信、几种常见惯性传感器初步配置进行学习、交流~ IDE环境：Arduino1.0.5      I2C速率 ：100Kbps ARDUINO 代码 #include <Wire.h> #define Acc_address   0x53      //ADXL345的I2C地址（ADDR接地） #define Gyr_address   0x68      //ITG3205的I2C地址（AD0接地） #define HMCAddress    0x1E      //HMC5883L的I2C地址 #define A_DATA_FORMAT 0x31      //Acc设置量程、分辨率的寄存器 #define A_BW_RATE     0x2C      //Acc设置输出数据速率和功率模式的寄存器 #define A_POWER_CTL   0x2D      //Acc设置测量模式的寄存器 #define G_SMPLRT_DIV  0x15      // Gyr设置采样率的寄存器 #define G_DLPF_FS     0x16      // Gyr设置量程、低通滤波带宽、时钟频率的寄存器 #define G_INT_CFG     0x17      // Gyr设置中断的寄存器 #define G_PWR_MGM     0x3E      // Gyr设置电源管理的寄存器 #define ConfigurationRegisterA 0x00  //Mag配置寄存器A #define ConfigurationRegisterB 0x01  //Mag配置寄存器B #define ModeRegister 0x02            //Mag模式寄存器 int xAcc,  yAcc,  zAcc;         //存放加速度值 int xGyro, yGyro, zGyro;        //存放角速度值 int xMag,  yMag,  zMag;         // 存放地磁场值 int buff[6];                    //存放寄存器高低位值，X、Y、Z轴共6个 // 加速度传感器误差修正的偏移量 int a_offx = -2; int a_offy = -3; int a_offz =10; // 陀螺仪传感器误差修正的偏移量 int g_offx = 83; int g_offy = 27; int g_offz = 17; // 磁强计椭圆校正的偏移量 int m_offx=-45; int m_offy=-98; int m_offz= 75; void writeRegister(int deviceAddress, byte address, byte val) {    Wire.beginTransmission(deviceAddress);    Wire.write(address);          Wire.write(val);            Wire.endTransmission(); } void readRegister(int deviceAddress, byte address) {   Wire.beginTransmission(deviceAddress);     Wire.write(address);           Wire.endTransmission();   Wire.beginTransmission(deviceAddress);   Wire.requestFrom(deviceAddress, 6);      int i = 0;   while(Wire.available())      {  buff[i++] = Wire.read();  }   Wire.endTransmission(); } void initAcc() {   /*****************************************    * ADXL345    * A_DATA_FORMAT：量程=+-2g,10位分辨率 3.9 LSB/mg    * A_BW_RATE： 输出数据速率50Hz,带宽25Hz    * A_POWER_CTL：测量模式    ******************************************/   writeRegister (Acc_address, A_DATA_FORMAT, 0x00);   writeRegister (Acc_address, A_BW_RATE, 0x09);   writeRegister (Acc_address, A_POWER_CTL, 0x08);   } void getAccData() {   readRegister(Acc_address, 0x32);     xAcc = ((buff[1] << 8) | buff[0] )+ a_offx;      yAcc = ((buff[3] << 8) | buff[2] )+ a_offy;   zAcc = ((buff[5] << 8) | buff[4]) + a_offz; } void initGyro() {   /*****************************************    * ITG3205     分辨率  14.375 LSB 度/秒    * G_SMPLRT_DIV：采样率 = 125Hz    * G_DLPF_FS：+ - 2000度/秒、低通滤波器5HZ、内部采样率1kHz    * G_INT_CFG：没有中断    * G_PWR_MGM：电源管理设定：无复位、无睡眠模式、无待机模式、内部振荡器    ******************************************/   writeRegister(Gyr_address, G_SMPLRT_DIV, 0x07); //设置采样率   writeRegister(Gyr_address, G_DLPF_FS, 0x1E); //设置量程、低通滤波、内部采样率   writeRegister(Gyr_address, G_INT_CFG, 0x00); //设置中断（默认值）   writeRegister(Gyr_address, G_PWR_MGM, 0x00);    //设置电源管理（默认值） } void getGyroValues() {   readRegister(Gyr_address, 0x1D); //读取陀螺仪ITG3205的数据   xGyro = ((buff[0] << 8) | buff[1]) + g_offx;   yGyro = ((buff[2] << 8) | buff[3]) + g_offy;   zGyro = ((buff[4] << 8) | buff[5]) + g_offz; } void initMagn() {  /*****************************************    * HMC5883L    * ModeRegister：连续测量模式    * ConfigurationRegisterA：输出数据速率15Hz、内部采样8次平均、正常测量配置    * ConfigurationRegisterB：磁场范围=+-1.3Ga、1090 LSB/Gauss    ******************************************/   writeRegister(HMCAddress, ModeRegister, 0x00);   writeRegister(HMCAddress, ConfigurationRegisterA, 0x70);   writeRegister(HMCAddress, ConfigurationRegisterB, 0x20); } void getMagnValues() {   readRegister(HMCAddress, 0x03); //读取磁强计HMC5883L的数据   xMag = ((buff[0] << 8) | buff[1] ) +m_offx ;   zMag = (( buff[2] << 8) | buff[3] ) +m_offz;   yMag = (( buff[4] << 8) | buff[5] )+m_offy ; } void setup() {   Serial.begin(9600);   Wire.begin();   initAcc();   initGyro();   initMagn();   delay(50); } void loop() {     getAccData();     Serial.print("xAcc=");     Serial.print(xAcc);     Serial.print("  yAcc=");     Serial.print(yAcc);     Serial.print("  zAcc=");     Serial.println(zAcc);     getGyroValues();     Serial.print("xGyro=");     Serial.print(xGyro);     Serial.print("  yGyro=");     Serial.print(yGyro);     Serial.print("  zGyro=");     Serial.println(zGyro);     getMagnValues();     Serial.print("xMag=");     Serial.print(xMag);     Serial.print("  yMag=");     Serial.print(yMag);     Serial.print("  zMag=");     Serial.println(zMag);     delay(200); }        看到这里，大家或许会去把这些原始数据转换成对应的物理量，没关系，请参考Malc童鞋的：加速度计和陀螺仪指南。如果希望滤波，以便得到更准确的姿态角，请参考黑马前辈的：我的自平衡小车D3和笨笨童鞋的：Arduino+MPU6050+Kalman filter。 需要注意的是帖子中的kalman滤波算法只能对水平面姿态角之一：Pitch或者Roll正确滤波(欧拉角微分方程简化形式：yaw=0&&pitch=0||roll=0)。如果打算使用全姿态欧拉角，推荐用四元数法，再采用卡尔曼滤波估计最优的全姿态角。当然，还是推荐互补滤波算法解决这类问题。