我要评论前言：
寒假已经过了一半了，前段时间跟学弟一起从零开始搞了一下深度学习，现在才想起来这个系列还没有更完。本篇博客主要介绍一下这个小车转直角弯的神器----mpu6050
mpu6050介绍：
我所采用的mpu6050是某宝上十几块钱的这种，这种mpu6050有个缺点是带有零点漂移，这个接下来我会在博客里给大家提供我的解决方案，优点显而易见是便宜，如果坏了也不心疼，这可比正点原子的便宜多了。
mpu6050内部整合了三轴mems陀螺仪、三轴mems加速度计以及一个可扩展的数字运动处理器dmp(digital motion processor)，而且还可以连接一个第三方数字传感器(如磁力计)，这样的话，就可以通过iic接口输出一个9轴信号(链接第三方数字传感器才可以输出九轴信号，否则只有六轴信号)。当然，上面给大家展示的就是一个6轴的陀螺仪。更加方便的是，有了dmp，可以结合invensense公司提供的运动处理资料库，实现姿态解算。通过自带的dmp，可以通过iic接口输出9轴融合演算的数据，大大降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时也降低了开发难度。其实，简单一句话说，陀螺仪就是测角速度的，加速度传感器就是测角加速度的，二者数据通过算法就可以得到pitch、yaw、roll角了。
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。
下面是一张关于mpu6050的三个姿态角。而刚才提到的零飘问题其实就是z轴角度出了问题。
管脚的使用：
mpu6050一共有8个引脚，网上不少博主选择使用其中的5个引脚，而我选择了其中的四个引脚，没有使用int这个引脚。这个引脚是mpu6050的中断引脚，mpu6050会50ms中断一次，我的板子上io口不是很丰富，就没有用这个引脚。而ad0作为一个地址引脚决定了mpu6050的地址，它接地或者悬空的时候，mpu的地址为0x68，接高电平的时候，mpu的地址为0x69（博主直接悬空了）。而xcl和xda是用来外接传感器的，这里我没有外接，所以也悬空了。此外，mpu6050的scl和sda，我用的是pb8、pb9来软件模拟的iic，而不是stm32自带的硬件iic。
| mpu6050管脚 | 对应的stm32f103rct6 io口 |
| scl | pb8 |
| sda | pb9 |
| vcc | vcc（3.3v或5v） |
| gnd | gnd |
代码修改部分：
这里我给大家展示一下对应的.c和.h文件。这里的文件涉及到的比较多，博主在自学的时候学习了很多博主的代码，发现其中缺的东西很多，要不是少sysclock.h要不就是少sys.h，干脆这里我一并给大家放上一个链接，stm32f103c8t6驱动mpu6050并且在oled屏幕上显示。提取码：2471
这里我要给大家强调一下，如果delay函数不对的话，很可能会导致mpu6050的iic时序不对而发生错误，所以大家最好是参照一下我的文件。此外要给大家强调的一点是如果大家用的管脚不是pb8 pb9而要修改其他的io口的话，那么除了这里要修改。
对应的io操作方向也要注意，这里给大家提个醒，当初我就是没有仔细修改这里，而导致多次初始化失败，具体修改方法可以参考数据手册
移植完成后，我们就可以通过read_dmp(&pitch,&roll,&yaw);这个函数来读取对应的角度，这个角度是由dmp结算过的，所以可以拿过来就直接用。
是否需要扶正，是否需要开机校准
关于这个问题，我并没有出现过网上说的不扶正就不能开机，博主的小车只是用了mpu6050来准确的转一下90°角，所以也就没有过多关注这一块。是否需要开机校准，我觉得还是需要的，当你转过一个90°弯之后，我们可以通过重新让mpu6050初始化，来把转完弯后的方向设置为0°方向，这样方便下一次转弯，在代码逻辑上会减轻不少工作量。
如果选择开机校准的话，那么我们就要让run_self_test()函数正常运行
static void run_self_test(void)
{
int result;
long gyro[3], accel[3];
result = mpu_run_self_test(gyro, accel);
if (result == 0x3) {
/* test passed. we can trust the gyro data here, so let's push it down
* to the dmp.
*/
float sens;
unsigned short accel_sens;
mpu_get_gyro_sens(&sens);
gyro[0] = (long)(gyro[0] * sens);
gyro[1] = (long)(gyro[1] * sens);
gyro[2] = (long)(gyro[2] * sens);
dmp_set_gyro_bias(gyro);
mpu_get_accel_sens(&accel_sens);
accel[0] *= accel_sens;
accel[1] *= accel_sens;
accel[2] *= accel_sens;
dmp_set_accel_bias(accel);
printf("setting bias succesfully ......\r\n");
}
}博主在让小车完成指令的过程中，采用了状态机的思路（fsm），当小车转弯一个90°之后，即将进入下一个状态的时候，我让mpu6050重新初始化，方便下一次转弯。
iic_init();
mpu6050_initialize(); //=====mpu6050初始化
dmp_init();
yaw1 = 0; //yaw1角度是缓解零飘问题的产物，这里也需要清零。缓解yaw角零飘问题：
这个问题其实困扰我很久，当时将mpu6050加到小车上的时候，我使用jlink给板子烧录程序时，在oled显示屏上看到的零飘很小，我猜测可能是有jlink和电池一起供电的原因。我将jlink断开后，使用电池给板子供电，零飘一秒能有2到3°，这就很离谱了，我从知乎一篇文章那里找到了一个软件的解决方案，那就是按照它的漂移规律，写一个可以随时间变换角度的函数来减缓这个趋势。我一并把代码粘出来，我将这个代码放到了tim7定时器里，每10ms中断一次，把处理过的角度用oled显示一下，大概是1分重才漂移1°，这就符合我们的要求了，而这个yaw1就是我们处理过后的角度。
if(++mpu_count == 6000)mpu_count = 0;
read_dmp(&pitch,&roll,&yaw);
yaw1 = yaw - 0.001*mpu_count-0.49;
转弯函数：
这个转弯函数是一个比较简单的写法，我通过两轮的差速来让小车进行转弯，同时利用mpu6050来时刻测算角度，满足指定角度之后，就停止差速转弯。
#include "stm32f10x.h"
#include "move.h"
#include "mpu6050.h"
#include "motor.h"
#include "fsm.h"
extern float yaw1;
//float target_left = 85.000;
float bias_r; //左转函数用到的偏差
float bias_last_r; //左转函数用到的上一次偏差
float bais_error;
float bias_l;
float bias_last_l;
float media_r;
unsigned char stop_flag;
void turn_right_90(float yaw1,float target_right)
{
if(yaw1 < target_right)
{
motor3_forward(1499);
motor4_reverse(8499);
}
else
{
move_stop();
}
}
void turn_back(float yaw1,float target_right)
{
if((yaw1 < target_right)&&(yaw1 > 0))
{
motor3_forward(1499);
motor4_reverse(8499);
}
else if((yaw1 > target_right)||(yaw1 < 0))
{
move_stop();
}
}
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