2020大创笔记（二）

主要记录抄代码的心得体会
（读书人的事儿，怎么能叫抄呢！）

文章目录

2020大创笔记（二）
- 一、MPU6050数据的读取
- 二、内部定时器2
- 三、一阶互补滤波算法
- 四、位置式/增量式PID算法

一、MPU6050数据的读取

Wire库：https://www.arduino.cc/en/Reference/Wire
利用IIC总线实现通信：
（1）初始化MPU6050

void setMPU()
{
// 设置电源管理方式 power management_1Wire.beginTransmission(0x68);Wire.write(0x6b);Wire.write(0);Wire.endTransmission();// 设置角速度分辨率 GYRO_CONFIGWire.beginTransmission(0x68);Wire.write(0x1b);Wire.write(0);Wire.endTransmission();// 设置线加速度分辨率 ACCEL_CONFIG    Wire.beginTransmission(0x68);Wire.write(0x1c);Wire.write(0);Wire.endTransmission();
}

（2）从MPU6050读数据

float acc[3];
void setup()
{......Wire.begin();getData(acc);......
}void getData(float acc[])
{static float data[20];Wire.beginTransmission(0x68); // 通信部分夹在beginTransmission()和  endTransmission之间Wire.write(0x3b);Wire.requestFrom(0x68,14);while(Wire.available()<14); // 等待14帧传送完Wire.endTransmission();for(int i = 0;i <= 13;i ++){data[i] = Wire.read()<<8|Wire.read();}
}

这个读取数据的方法和GY-30数据光强传感器的读取方法是一样的，要用Wire.requestFrom()向主机要数据，然后用左移之后按位与，将两字节一次性读出来。
（3）GY-30数字光强传感器

int BH1750address = 0x23;// 主设备地址
int i;// 读取缓存区数据的计数器
byte buff[2];// 用来存储向主设备索取的两个字节void BH1750_int(int address)
{Wire.beginTransmission(address);Wire.write(0x10);Wire.endTransmission();
}int BH1750_read(int address)
{int i = 0;Wire.beginTransmission(address);Wire.requestFrom(address,2);// 从元件手册可以看到，每次通讯发送两个字节，组成一个16位二进制数while(Wire.available()){buff[i] = Wire.read(); // 每次读一个字节i++; }Wire.endTransmission();return i;
}

二、内部定时器2

MsTimers2.h库：https://playground.arduino.cc/Main/MsTimer2/

参考Atmel328P的数据手册，可以发现它将定时器2专门列了一章进行讲解。就像51单片机的方式2一样，Arduino定时器2也可以自动重装，相比之下，Arduino定时器是给出定时时长，不用计算定时器初值，非常方便。

如上图示，在使用MsTimer2库函数的时候，需要着重注意其中断服务程序的声明格式：不带参数的，返回值为void类型的中断服务程序。这一点要格外注意。
和51单片机编程一样，在进入中断的时候要保护现场和断点。写这篇博客的时候我还没有安装破解版的VS2017和Visual Micro，免费正版的调试功能还没学会，因此没法查看具体是怎么进行现场保护的，现在只知道在中断函数中加入sei()语句，程序不会跑飞：

void INT2()
{sei();......
}

具体是怎么样实现的，我打算之后学习一下Arduino的汇编语法，配置好功能完善的盗版软件，在进入中断的时候查看SRAM的资源分配。

三、一阶互补滤波算法

写博客的时候还不知道原理…打算日后写一个滤波器的库，把这些方法都放进去。不知道权重系数是怎么确定的，很奇怪。以项目中计算角度为例：

void CalculateAngle()
{static float gyo_last = 0;float Gyo = (accgyo[2] + gyo_last) / 2;                        //角速度一阶滤波gyo_last = accgyo[2];static double gyo_angle = 0;float acc_angle = 57.296 * atan(accgyo[1] / accgyo[0]);     //根据加速度计算的倾角，弧度转换成角度//gyo_angle = Angle + Gyo * 0.005;                          //角速度积分计算的倾角// 一阶互补滤波 Angle = sufficent * acc_angle + (1 - suffcient) * (Angle + Gyo * dt)// suffcient 为权重系数，dt为积分时间，在这里是每5ms中断一次 //Angle = 0.005*acc_angle + 0.995*gyo_angle;  Angle = 0.005*acc_angle + 0.995*Angle + Gyo * 0.005;
}

四、位置式/增量式PID算法

PID还夹生，主要是用的不多，看别人的吧~
https://blog.csdn.net/as480133937/article/details/89508034