一、实物图（型号：MPU6050）
二、原理图
| 编号 | 名称 | 功能 |
| 1 | VCC | 电源正 |
| 2 | GND | 电源地 |
| 3 | SCL | 串行时钟输入 |
| 4 | SDA | 串行地址和数据输入/输出 |
| 5 | XDA | 外部从设备串行地址和数据输入/输出 |
| 6 | XCL | 外部从设备串行时钟输入 |
| 7 | AD0 | IIC地址控制引脚（接GND，地址为0X68，接VCC，地址为0X69） |
| 8 | INT | 中断引脚 |
三、简介
MPU6050是一个6轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP（Digital Motion Processor），可用外部IIC接口连接一个第三方的数字传感器，比如磁力计，扩展之后就可以输出一个9轴信号。
MPU6050对陀螺仪和加速度计分别用了三个16位ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的。
陀螺仪的可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒（dps），加速度计可测范围为±2，±4，±8，±16g。
四、内部框图
其中，SCL 和 SDA 是连接 MCU 的 IIC 接口，MCU 通过这个 IIC 接口来控制 MPU6050， 另外还有一个 IIC 接口：AUX_CL 和 AUX_DA，这个接口可用来连接外部从设备，比如磁 传感器，这样就可以组成一个九轴传感器。VLOGIC 是 IO 口电压，该引脚最低可以到 1.8V， 我们一般直接接 VDD 即可。AD0 是从 IIC 接口（接 MCU）的地址控制引脚，该引脚控制 IIC 地址的最低位。如果接 GND，则 MPU6050 的 IIC 地址是：0X68，如果接 VDD，则是
0X69，注意：这里的地址是不包含数据传输的最低位的（最低位用来表示读写）
五、通信协议（I2C通信）
1、I2C总线介绍
<1>I2C总线（Inter IC bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线。
<2>两根通信线：SCL（Serial Clock串行时钟线）、SDA（Serial Data串行数据线）。
<3>同步、半双工，带数据应答。
*注：同步（因为它有单独的时钟线）、半双工（SDA只有一根线，并且还要来回通信）
<4>通用的I2C总线，可以使各种设备的通信标准统一，对于厂家来说，使用成熟的方案可以缩短芯片设计周期、提高稳定性，对于应用者来说，使用通用的通信协议可以避免学习各种各样的自定义协议，降低了学习和应用的难度。
2、I2C电路规范
<1>所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
<2>设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式（硬件IIC）
*开漏输出模式——断开时引脚成浮空状态（电路断开，电压不稳定）
<3>SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7K~10K左右
<4>开漏输出和上拉电阻的共同作用实现了“线与”的功能，此设计主要是为了解决多机通信互相干扰的问题。
3、时序结构
起始信号：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
停止信号：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平
代码如下：
/****
*******I2C总线启动信号
*****/
void MPU6050_IIC_Start(void)
{
MPU6050_SDA = 1;
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SDA = 0;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SCL = 0;
}
/****
*******I2C总线停止信号
*****/
void MPU6050_IIC_Stop(void)
{
MPU6050_SDA = 0;
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SDA = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
发送应答：在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答。
接收应答：在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）。
代码如下：
/****
*******发送应答或非应答信号
*****/
void MPU6050_IIC_SendAck(bit ackbit)
{
MPU6050_SCL = 0;
MPU6050_SDA = ackbit;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SCL = 0;
MPU6050_SDA = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
/****
*******等待应答信号
*****/
bit MPU6050_IIC_WaitAck(void)
{
bit ackbit;
MPU6050_SDA = 1;
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
ackbit = MPU6050_SDA;
MPU6050_SCL = 0;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
return ackbit;
}
发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节。
代码如下：
/****
*******I2C总线发送一个字节数据
*****/
void MPU6050_IIC_SendByte(uchar byte)
{
uchar i;
MPU6050_SCL = 0;
for(i=0; i<8; i++)
{
if(byte & 0x80)
MPU6050_SDA = 1;
else
MPU6050_SDA = 0;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
MPU6050_SCL = 0;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
byte <<= 1;
}
MPU6050_IIC_WaitAck();
}
接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA总线上（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）
代码如下：
/****
*******I2C总线接收一个字节数据
*****/
uchar MPU6050_IIC_RecByte(bit ackbit)
{
uchar i, dat;
MPU6050_SDA = 1;
for(i=0; i<8; i++)
{
MPU6050_SCL = 1;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
dat <<= 1;
if(MPU6050_SDA)
dat |= 1;
MPU6050_SCL = 0;
MPU6050_IIC_Delay(DELAY_TIME);
}
MPU6050_IIC_SendAck(ackbit);
return dat;
}
4、MPU6050数据帧
字节写：在“字地址”处写入“数据”
代码如下：
/****
*******向MPU6050的地址address中写入一个字节的数据
*****/
void MPU6050_Write_Data(uchar address,uchar dat)
{
MPU6050_IIC_Start();
MPU6050_IIC_SendByte(MPU6050_SlaveAddress);
MPU6050_IIC_SendByte(address);
MPU6050_IIC_SendByte(dat);
MPU6050_IIC_Stop();
}
随机读：读出在“字地址”处的“数据”
代码如下：
/****
*******从MPU6050的地址address中读取一个字节的数据
*****/
uchar MPU6050_Read_Data(uchar address)
{
uchar dat;
MPU6050_IIC_Start();
MPU6050_IIC_SendByte(MPU6050_SlaveAddress);
MPU6050_IIC_SendByte(address);
MPU6050_IIC_Start();
MPU6050_IIC_SendByte(MPU6050_SlaveAddress + 1);
dat = MPU6050_IIC_RecByte(MPU6050_ACK);
MPU6050_IIC_Stop();
return(dat);
}
六、流程设计
首先初始化引脚，然后发送起始位，再发送从机设备地址写，接下来发送命令地址，重新发送一次起始位，再发送从机设备地址读，然后先读取高字节数据，再读取低字节数据，将读取的高字节数据和低字节数据整合为一个数据进行返回。
