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模块介绍
MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景
3轴加速度计(Accelerometer):测量X、Y、Z轴的加速度
3轴陀螺仪传感器(Gyroscope)：测量X、Y、Z轴的角速度
MPU6050是InvenSense公司推出的全球首款整合性6轴运动处理组件，不仅内带3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，并且含有一个第二IIC接口，可用于连接外部磁力传感器，利用自带数字运动处理器（DMP: Digital Motion Processor）硬件加速引擎，通过主IIC接口，可以向应用端输出完整的9轴姿态融合演算数据。 有了DMP，我们可以使用InvenSense公司提供的运动处理资料库，非常方便的实现姿态解算，降低了运动处理运算对操作系统的负荷，同时大大降低了开发难度 。
模块接线
模块电路
特点
①自带数字运动处理（ DMP: Digital Motion Processing ），可以输出6轴或9轴（需外接磁传感器）姿态解算数据。
②集成可程序控制，测量范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec 的3轴角速度感测器(陀螺仪)
③集成可程序控制，范围为±2g、±4g、±8g和±16g的3轴加速度传感器
④自带数字温度传感器
⑤可输出中断(interrupt)，支持姿势识别、摇摄、画面放大缩小、滚动、快速下降中断、high-G中断、零动作感应、触击感应、摇动感应功能
⑥自带1024字节FIFO，有助于降低系统功耗
⑦高达400Khz的IIC通信接口，I2C从机地址（不包含最低位）: 1101000(AD0=0)，1101001(AD0=1)
⑧超小封装尺寸：4x4x0.9mm（QFN）
⑨16位ADC采集传感器的模拟信号，量化范围:-32768-32767
配置步骤
①初始化IIC接口。
②复位MPU6050。由电源管理寄存器1(0X6B)控制。
③设置角速度传感器和加速度传感器的满量程范围。由陀螺仪配置寄存器(0X1B)和加速度传感器配置寄存器(0X1C)设置 。
④设置其他参数。配置中断，由中断使能寄存器(0X38)控制；设置AUX IIC接口，由户控制寄存器(0X6A)控制；设置FIFO，由FIFO使能寄存器(0X23)控制；陀螺仪采样率 ，由采样率分频寄存器(0X19)控制；设置数字低通滤波器，由配置寄存器(0X1A)控制。
⑤设置系统时钟。由电源管理寄存器1(0X6B)控制。一般选择x轴陀螺PLL作为时钟源，以获得更高精度的时钟。
⑥使能角速度传感器(陀螺仪)和加速度传感器。由电源管理寄存器2(0X6C)控制
初始化完成，即可读取陀螺仪、加速度传感器和温度传感器的数据了！！
寄存器介绍
电源管理寄存器1
电源管理寄存器1（0X6B）
DEVICE_RESE=1，复位MPU6050，复位完成后，自动清零。 SLEEP=1，进入睡眠模式；SLEEP=0，正常工作模式。 TEMP_DIS，用于设置是否使能温度传感器，设置为0，则使能CLKSEL[2:0]，用于选择系统时钟源，如右表所示：
| CLKSEL[2:0] | 时钟源 |
| 000 | 内部8M RC晶振 |
| 001 | PLL，使用X轴陀螺作为参考 |
| 010 | PLL，使用Y轴陀螺作为参考 |
| 011 | PLL，使用Z轴陀螺作为参考 |
| 100 | PLL，使用外部32.768Khz作为参考 |
| 101 | PLL，使用外部19.2Mhz作为参考 |
| 110 | 保留 |
| 111 | 关闭时钟，保持时序产生电路复位状态 |
陀螺仪配置寄存器
陀螺仪配置寄存器（0X1B）
该寄存器我们只关心FS_SEL[1:0]这两个位，用于设置陀螺仪的满量程范围：0，±250°/S；1，±500°/S；2，±1000°/S；3，±2000°/S；我们一般设置为3，即±2000°/S，因为陀螺仪的ADC为16位分辨率，所以得到灵敏度为：65536/4000=16.4LSB/(°/S)。
加速度传感器配置寄存器
加速度传感器配置寄存器（0X1C）
该寄存器我们只关心AFS_SEL[1:0]这两个位，用于设置加速度传感器的满量程范围：0，±2g；1，±4g；2，±8g；3，±16g；我们一般设置为0，即±2g，因为加速度传感器的ADC也是16位，所以得到灵敏度为：65536/4=16384LSB/g。
FIFO使能寄存器
FIFO使能寄存器（0X23）
该寄存器用于控制FIFO使能，在简单读取传感器数据的时候，可以不用FIFO，设置对应位为：0，即可禁止FIFO，设置为1，则使能FIFO。
注意：加速度传感器的3个轴，全由1个位（ACCEL_FIFO_EN）控制，只要该位置1，则加速度传感器的三个通道都开启FIFO了
陀螺仪采样率分频寄存器
陀螺仪采样率分频寄存器（0X19）
该寄存器用于设置MPU6050的陀螺仪采样频率，计算公式为：
采样频率 = 陀螺仪输出频率 / (1+SMPLRT_DIV)
这里陀螺仪的输出频率，是1Khz或者8Khz，与数字低通滤波器（DLPF）的设置有关，当DLPF_CFG=0/7的时候，频率为8Khz，其他情况是1Khz。而且DLPF滤波频率一般设置为采样率的一半。采样率，我们假定设置为50Hz，那么：SMPLRT_DIV=1000/50-1=19。
配置寄存器
配置寄存器（0X1A）
重点看数字低通滤波器（DLPF）的设置位，即：DLPF_CFG[2:0]，加速度计和陀螺仪，都是根据这三个位的配置进行过滤的，如下表：
| DLPF_CFG[2:0] | 加速度传感器Fs=1Khz | 角速度传感器（陀螺仪） | |||
| 带宽(Hz) | 延迟（ms） | 带宽(Hz) | 延迟（ms） | Fs(Khz) | |
| 000 | 260 | 0 | 256 | 0.98 | 8 |
| 001 | 184 | 2.0 | 188 | 1.9 | 1 |
| 010 | 94 | 3.0 | 98 | 2.8 | 1 |
| 011 | 44 | 4.9 | 42 | 4.8 | 1 |
| 100 | 21 | 8.5 | 20 | 8.3 | 1 |
| 101 | 10 | 13.8 | 10 | 13.4 | 1 |
| 110 | 5 | 19.0 | 5 | 18.6 | 1 |
| 111 | 保留 | 保留 | 8 | ||
设置：带宽=1/2采样率
电源管理寄存器2
电源管理寄存器2（0X6C）
该寄存器的LP_WAKE_CTRL用于控制低功耗时的唤醒频率，本例程用不到。剩下的6位，分别控制加速度和陀螺仪的x/y/z轴是否进入待机模式，这里我们全部都不进入待机模式，所以全部设置为：0 ，即可
加速度传感器数据输出寄存器
加速度传感器数据输出寄存器（0X3B~0X40）
加速度传感器数据输出寄存器总共由6个寄存器组成，输出X/Y/Z三个轴的加速度传感器值，高字节在前，低字节在后。
陀螺仪数据输出寄存器
陀螺仪数据输出寄存器（0X43~0X48）
温度传感器数据输出寄存器
温度传感器数据输出寄存器（0X41~0X42）
通过读取0X41（高8位）和0X42（低8位）寄存器得到，温度换算公式为：
Temperature = 36.53 + regval/340
其中，Temperature为计算得到的温度值，单位为℃，regval为从0X41和0X42读到的温度传感器值。
DMP使用介绍
通过前面的学习，我们可以正常读取MPU6050的加速度传感器、陀螺仪和温度传感器的数据，但是实际使用的时候（比如做四轴），我们更希望得到姿态数据，即欧拉角：航向角（yaw）、横滚角（roll）和俯仰角（pitch）。
要得到欧拉角数据，就得利用我们的原始数据，进行姿态融合解算，这个比较复杂，知识点比较多，初学者不易掌握。而MPU6050自带了数字运动处理器，即DMP，并且，InvenSense提供了一个MPU6050的嵌入式运动驱动库，结合MPU6050的DMP，可以将我们的原始数据，直接转换成四元数输出，而得到四元数之后，就可以很方便的计算出欧拉角，从而得到yaw、roll和pitch。
使用内置的DMP，可以大大简化代码设计，MCU不用进行姿态解算过程，大大降低了MCU的负担，从而有更多的时间去处理其他事件，提高系统实时性。
InvenSense提供的MPU6050运动驱动库是基于MSP430的，我们需要将其移植一下，才可以用到STM32上面。
MPU6050 DMP输出的是姿态解算后的四元数，采用q30格式，也就是放大了2的30次方，我们要得到欧拉角，就得做一个转换，代码如下：
q0=quat[0] / q30; //q30格式转换为浮点数
q1=quat[1] / q30;
q2=quat[2] / q30;
q3=quat[3] / q30;
//计算得到俯仰角/横滚角/航向角
pitch=asin(-2 * q1 * q3 + 2 * q0* q2)* 57.3; //俯仰角
roll=atan2(2 * q2 * q3 + 2 * q0 * q1, -2 * q1 * q1 - 2 * q2* q2 + 1)* 57.3;//横滚角
yaw=atan2(2*(q1*q2 + q0*q3),q0*q0+q1*q1-q2*q2-q3*q3) * 57.3; //航向角
quat[0]~quat[3]：是MPU6050的DMP解算后的四元数，q30格式。 q30：是一个常量：1073741824，即2的30次方。 57.3：是弧度转换为角度，即180/π，这样结果就是以度（°）为单位的。
基于DMP库驱动MPU6050模块的代码
驱动例程：【免费】STM32驱动MPU6050文件资源-CSDN文库
main.c的核心函数如下：
MPU6050_Init();//初始化MPU6050
mpu_dmp_init();
mpu_dmp_get_data(&pitch,&roll,&yaw);//获得原始数据
temp=MPU_Get_Temperature(); //得到温度值
MPU_Get_Accelerometer(&aacx,&aacy,&aacz); //得到加速度传感器数据
MPU_Get_Gyroscope(&gyrox,&gyroy,&gyroz); //得到陀螺仪数据