CubeMX ile I2C Projesi

Merhaba,

Benim de projelerimde aktif olarak kullandığım MPU6050 sensör ile ilgili forumda (PICproje.org) bir arkadaş soru sormuş. Bunun üzerine çalışırlığını denediğim, sadece HAL Kütüphanelerini kullanarak oluşturduğum projemi sizlere sunmak istedim. Umarım faydalı bir paylaşım olur. Lütfen soru ve yorumlarınızı eklemekten çekinmeyin.

Proje oluşturma aşaması, videolu anlatımı:

Projemizi oluşturduğumuza göre kullanacağımız değişkenleri tanımlayalım.

uint8_t TxBuffer[2];
uint8_t RxBuffer[7];
uint8_t DataBuffer[14];
int16_t DataBuffer16[7];
uint8_t MPU6050_INT_State = 0;
int16_t gyro_x_temp, gyro_y_temp, gyro_z_temp, accel_x_temp, accel_y_temp, accel_z_temp, temp_raw;
float temp, gyro_x, gyro_y, gyro_z, accel_x, accel_y, accel_z;

Daha sonra kullanacağımız fonksiyonları tanımlayalım.

static void Error_Handler(void);
static void MPU6050_Extract_Readings(void);

Error_Handler() fonksiyonu herhangi bir hata tespitinde bulunmak istersek kullanabileceğimiz bir fonksiyon olacak. Oluşturduğum koşul (if) kontrollerinde hata tespit edersem bu fonksiyona yönlendirip programı sonsuz while döngüsünün içine sokuyorum. Bu geliştirme aşamasında ciddi manada yardımcı oluyor.

MPU6050_Extract_Readings() fonksiyonu ise sensörden gelen ham veriyi işleyip son haline dönüştürüyor.

Şimdi MPU6050’nin istediğimiz gibi çalışması için gerekli register’lara gerekli değerleri yazıyoruz. Bu değerlerin anlamlarını yanlarına yazmadım, sizler de modülün Register Haritasına bakarak kolayca ne işe yaradıklarını anlayabilirsiniz.

TxBuffer[0] = 0x80;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 1, TxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
TxBuffer[0] = 0x00;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_PWR_MGMT_1, 1, TxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
TxBuffer[0] = 0xF8;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_FIFO_EN, 1, TxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
TxBuffer[0] = 0x10;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_FIFO_EN, 1, TxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
RxBuffer[0] |= 0x18;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG, 1, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_INT_ENABLE, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
RxBuffer[0] |= 0x11;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_INT_ENABLE, 1, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_INT_PIN_CFG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
RxBuffer[0] |= 0x30;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_INT_PIN_CFG, 1, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_CONFIG, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, RxBuffer, 1, 1000);
HAL_Delay(200);
RxBuffer[0] |= 0x06;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_CONFIG, 1, RxBuffer, 1, 1000);

Bu noktadan sonra işlemci ana while döngüsünde (super loop) sürekli veri okuyup dönüştürme işlemi yapacak. Gelen verileri istediğiniz gibi kullanabilirsiniz.

/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1) {
  while (MPU6050_INT_State == 1) {
    HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD4_Green_Pin, GPIO_PIN_SET);
    //MPU6050_I2C_Mem_Read_Multi(MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H, DataBuffer, 14);
    HAL_I2C_Mem_Read( & hi2c1, MPU6050_DEFAULT_ADDRESS, MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, DataBuffer, 14, 10000);
    for (int i = 0; i < 7; i++) {
      DataBuffer16[i] = (int16_t)(((uint16_t) DataBuffer[2 * i] << 8) | DataBuffer[2 * i + 1]);
    }
    MPU6050_Extract_Readings();
    MPU6050_INT_State = 0;
  }
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD4_Green_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
/* USER CODE END WHILE */
Kesme oluştuğunda çalışacak fonksiyonumuz.
void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin) {
  if (GPIO_Pin == GPIO_PIN_5) {
    MPU6050_INT_State = 1;
  }
}

Hata ayıklama fonksiyonumuz. (Bu uygulamada hiç kullanılmıyor.)

static void Error_Handler(void) {
  while (1) {
    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD, LD5_Red_Pin);
    HAL_Delay(250);
  }
}

Ham verileri işlediğimiz fonksiyon. Bu fonksiyonda float sayılarla yapılan işlemlerin FPU (Floating Point Unit) ünitesi tarafından gerçekleştirilmesi için sayıların sonuna “F” harfi eklenmiştir. Aksi taktirde kayar noktalı sayılarla işlem yazılımsal olarak yapılacaktı ve bu da programı ciddi manada yavaşlatacaktı. Farklı işlemcilerle çalışan arkadaşlar bu konuya dikkat etsinler.

void MPU6050_Extract_Readings() {
  // Extract accel readings
  accel_x_temp = DataBuffer16[0];
  accel_x = (float) accel_x_temp / 2048.0 F;
  accel_y_temp = DataBuffer16[1];
  accel_y = (float) accel_y_temp / 2048.0 F;
  accel_z_temp = DataBuffer16[2];
  accel_z = (float) accel_z_temp / 2048.0 F;
  // Extract temperature readings
  temp_raw = DataBuffer16[3];
  temp = temp_raw / 340.0 F;
  // Extract gyro readings
  gyro_x_temp = DataBuffer16[4];
  gyro_x = (float) gyro_x_temp / 131.0 F;
  gyro_y_temp = DataBuffer16[5];
  gyro_y = (float) gyro_y_temp / 131.0 F;
  gyro_z_temp = DataBuffer16[6];
  gyro_z = (float) gyro_z_temp / 131.0 F;
  // Set accel offset
  accel_x += Accelx_offset;
  accel_y += Accely_offset;
  accel_z += Accelz_offset;
  // Set temp offset
  temp += Temp_offset;
  // Set gyro offset
  gyro_x += Gyrox_offset;
  gyro_y += Gyroy_offset;
  gyro_z += Gyroz_offset;
}

Son olarak sensörün Register Haritasını ve veri işleme fonksiyonumuzdaki offset değerlerini içeren header dosyasını buradan indirebilirsiniz.
Bu dosyayı main.c dosyanızın en üstünde projeye dahil ederseniz sorun yaşamazsınız.

Kolay gelsin.