Laboratorium 1.2 – Wojciech Tarnawski

Interfejs I2C

Interfejs I2C – praca z modułem IMU – MPU6050 (dokumentacja techniczna, mapa rejestrów)

1. Przygotowanie projektu

utworzenie projektu: STM32 Project
wybranie płytki: Nucelo STM32L432
w zakładce Project Manager/Code Generator i aktywujemy opcję „Generate peripheral initialization….”
konfigurowanie wyprowadzeń:
1. SYS/Debug -> Serial Wire (SWD)
2. PB3 – jako wyjście o nazwie „LED”
konfigurowanie modułu komunikacji I2C:
1. Connectivity/I2C1 i wybrać z listy I2C
2. upewnić się, że I2C1_SDA jest na pin PA10, w celu przeniesienia przyciskamy “ctrl” klikamy myszką na pin i przenosimy
3. upewnić się, że I2C1_SCL jest na pin PA9
konfigurowanie modułu UART – terminal PC
1. Connectivity/ USART2 wybrać mode: Asynchronous, ustawić prędkość komunikacji na 9600 (Baud Rate)
generujemy projekt

2. Podłączenie modułu MPU-6050

podłączyć przewodami zgodnie z tabelką:

Opis	Płytka NUCLEO	Moduł MPU-6050
Zasilanie +5V	5V	VCC
Zasilanie GND	GND	GND
komunikacja I2C - SDA	D0 - PA10	SDA
komunikacja I2C - SCL	D1 - PA9	SCL

3.Obsługa I2C – odczyt rejestru

do obsługi modułu podłączone po interfejsie I2C potrzebujemy znać jego adres (dokumentacja techniczna – 9.2). Moduł posiada AD0 podpięte do GND.
uruchomić funkcję readAndShow() – co robi ta funkcja, jaka wartość powinna być w rejestrze “Who Am I” mapy rejestrów?
“<<—-” – komentarze tak oznaczone należy uzupełnić odpowiednimi wartościami

void readAndShow() {
	char bufforText[30];

	uint8_t adresMPU6050=0x00<<1;      	//Adres modulu MPU6050
	uint8_t adresRejestru; 				//Adres rejestru jaki chcemy odczytac

	adresRejestru=0x00; 				//<<---- podac adres rejestru Who Am I

	//Ustawienie adresu rejestru jaki chcemy odczytac
	if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050, &adresRejestru, 1, 100) !=HAL_OK) {
		sprintf(bufforText,"ERROR: blad adresu modulu\r\n");
		HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);
	}



	//Odczytanie jednego bajtu danych z wczesniej ustawionego rejestru
	uint8_t wartosc=0;
	if(HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, adresMPU6050, &wartosc, 1, 100)!=HAL_OK) {
		sprintf(bufforText,"ERROR: blad odczytu rejestru\r\n");
			HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);
	}




	sprintf(bufforText,"Wartosc w rejestrze: %d \r\n",wartosc);
	HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

void readAndShow() {

char bufforText[30];

uint8_t adresMPU6050=0x00<<1; //Adres modulu MPU6050

uint8_t adresRejestru; //Adres rejestru jaki chcemy odczytac

adresRejestru=0x00; //<<---- podac adres rejestru Who Am I

//Ustawienie adresu rejestru jaki chcemy odczytac

if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050, &adresRejestru, 1, 100) !=HAL_OK) {

sprintf(bufforText,"ERROR: blad adresu modulu\r\n");

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

//Odczytanie jednego bajtu danych z wczesniej ustawionego rejestru

uint8_t wartosc=0;

if(HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, adresMPU6050, &wartosc, 1, 100)!=HAL_OK) {

sprintf(bufforText,"ERROR: blad odczytu rejestru\r\n");

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

sprintf(bufforText,"Wartosc w rejestrze: %d \r\n",wartosc);

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

4.Obsługa I2C zapisanie do rejestru – odczyt temperatury

uruchomić funkcję readTemp() – co robi ta funkcja?
domyślnie funkcja sprint nie potrafi wyświetlać liczb typu float, należy skonfigurować kompilator według instrukcji na stronie “Zestaw STM32”

void readTemp() {
	char bufforText[30];

	uint8_t adresMPU6050=0x00<<1;      	//<<----Adres modulu MPU6050
	uint8_t adresRejestru; 				//Adres rejestru jaki chcemy odczytac


	//Aktywacja modulu MPU6050
	uint8_t tab[2];
	tab[0]=0x00;						//<<---- podać adres rejestru PWR_MGMT_1
	tab[1]=0;
	if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050,tab, sizeof(tab), 100)!=HAL_OK) {
		sprintf(bufforText,"ERROR: blad aktywacji modulu\r\n");
		HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);
	}




	adresRejestru=0x00; 				//<<---- podać adres rejestru  TEMP_OUT[15:8]



	//Ustawienie adresu rejestru jaki chcemy odczytac
	if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050, &adresRejestru, 1, 100) !=HAL_OK) {
		sprintf(bufforText,"ERROR: blad adresu modulu\r\n");
		HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);
	}



	//Odczytanie dwoch bajtow danych z wczesniej ustawionego rejestru
	uint8_t wartosc[2]={0};
	if(HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, adresMPU6050, wartosc, 2, 100)!=HAL_OK) {
		sprintf(bufforText,"ERROR: blad odczytu rejestru\r\n");
			HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);
	}

	int16_t tempOut= wartosc[0]<<8|wartosc[1];
	float temperatura= tempOut;					//<<---- dokonczyc wzor na przeliczenie temperatury


	sprintf(bufforText,"Temperatura: %f \r\n",temperatura);
	HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

void readTemp() {

char bufforText[30];

uint8_t adresMPU6050=0x00<<1; //<<----Adres modulu MPU6050

uint8_t adresRejestru; //Adres rejestru jaki chcemy odczytac

//Aktywacja modulu MPU6050

uint8_t tab[2];

tab[0]=0x00; //<<---- podać adres rejestru PWR_MGMT_1

tab[1]=0;

if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050,tab, sizeof(tab), 100)!=HAL_OK) {

sprintf(bufforText,"ERROR: blad aktywacji modulu\r\n");

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

adresRejestru=0x00; //<<---- podać adres rejestru TEMP_OUT[15:8]

//Ustawienie adresu rejestru jaki chcemy odczytac

if(HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, adresMPU6050, &adresRejestru, 1, 100) !=HAL_OK) {

sprintf(bufforText,"ERROR: blad adresu modulu\r\n");

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

//Odczytanie dwoch bajtow danych z wczesniej ustawionego rejestru

uint8_t wartosc[2]={0};

if(HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, adresMPU6050, wartosc, 2, 100)!=HAL_OK) {

sprintf(bufforText,"ERROR: blad odczytu rejestru\r\n");

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

int16_t tempOut= wartosc[0]<<8|wartosc[1];

float temperatura= tempOut; //<<---- dokonczyc wzor na przeliczenie temperatury

sprintf(bufforText,"Temperatura: %f \r\n",temperatura);

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

5. Poziomnica

Dołączyć bibliotekę “math.h” (#include “math.h”)
uruchomić funkcję poziomnica() – co robi ta funkcja?

void poziomnica() {

	char bufforText[30];

	uint8_t adresMPU6050 = 0x00 << 1;      	//<<----Adres modulu MPU6050
	uint8_t adresRejestru; 				//Adres rejestru jaki chcemy odczytac

	//<<----Aktywacja modulu MPU6050



	//<<---- odczytac wartosci z rejestrow od ACCEL_XOUT[15:8] do ACCEL_ZOUT[7:0]
	uint8_t wartosc[6] = { 0 };



	//<<----przekonwertowac na liczby w formacie int16_t
	int16_t acc_x = 0;
	int16_t acc_y = 0;
	int16_t acc_z = 0;

	float poziom = atan2(acc_x, acc_z) * (180 / M_PI);

	sprintf(bufforText, "Poziom: %f \r\n", poziom);
	HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

void poziomnica() {

char bufforText[30];

uint8_t adresMPU6050 = 0x00 << 1; //<<----Adres modulu MPU6050

uint8_t adresRejestru; //Adres rejestru jaki chcemy odczytac

//<<----Aktywacja modulu MPU6050

//<<---- odczytac wartosci z rejestrow od ACCEL_XOUT[15:8] do ACCEL_ZOUT[7:0]

uint8_t wartosc[6] = { 0 };

//<<----przekonwertowac na liczby w formacie int16_t

int16_t acc_x = 0;

int16_t acc_y = 0;

int16_t acc_z = 0;

float poziom = atan2(acc_x, acc_z) * (180 / M_PI);

sprintf(bufforText, "Poziom: %f \r\n", poziom);

HAL_UART_Transmit(&huart2, bufforText, strlen(bufforText), 100);

}

6.Pytania dodatkowe:

uint8_t adresMPU6050=0x68<<1; //Adres modulu MPU6050 – dlaczego jest przesunięcie bitowe (0x68<<1)
dlaczego odczyty poziomu jak płytka leży na nożkach są na poziomie 180 stopni?