STM32读取MPU6050陀螺仪数据始终固定不变的问题求助

我正在使用STM32F050 MCU，尝试通过MPU6050获取陀螺仪和加速度计数据。已通过以下代码完成MPU6050初始化（初始化成功时LD2会闪烁20次，确认设备连接正常）：

HAL_StatusTypeDef initMPU6050(void) {
  uint8_t check;
  HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, MPU6050_WHO_AM_I_REG, 1, &check, 1, 1000);
  if (check == 0x68) {
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
      HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, LD2_Pin);
      HAL_Delay(200);
    }
    // 设置陀螺仪量程为500deg/s，加速度计量程为4g
    uint8_t gyroRegSet = 0x08;
    uint8_t accelRegSet = 0x08;
    uint8_t pwrMgmtSet = 0;
    HAL_StatusTypeDef ret;
    ret = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDR, MPU6050_GYRO_REG, 1, &gyroRegSet, 1, 100);
    if (ret != HAL_OK) {return HAL_ERROR;}
    HAL_Delay(50);
    ret = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDR, MPU6050_ACCEL_REG, 1, &accelRegSet, 1, 100);
    if (ret != HAL_OK) {return HAL_ERROR;}
    HAL_Delay(50);
    ret = HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, MPU6050_ADDR, MPU6050_PWE_MGMT_REG, 1, &pwrMgmtSet, 1, 100);
    if (ret != HAL_OK) {return HAL_ERROR;}
    return HAL_OK;
  }
  return HAL_ERROR;
}

初始化完成后，我尝试通过以下代码读取陀螺仪X轴数据：

HAL_StatusTypeDef readGyroGx(uint16_t* Gx, HAL_StatusTypeDef init) {
  if (init != HAL_OK) {return HAL_ERROR;}
  uint8_t gxh;
  uint8_t gxl;
  HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, 0x43, 1, &gxh, 1, 1000);
  HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, 0x44, 1, &gxl, 1, 1000);
  Gx = (gxh<<8) | gxl;
}

并通过主循环将数据输出到串口：

uint16_t buf[20];
HAL_StatusTypeDef init = initMPU6050();
uint16_t gx;
while (1)
{
  readGyroGx(&gx, init);
  sprintf((char*)buf, "%u \r\n", gx);
  HAL_UART_Transmit(&huart2, buf, strlen((char*)buf), 1000);
  HAL_GPIO_TogglePin(GPIOA, LD2_Pin);
  HAL_Delay(100);
}

无论旋转或移动MPU6050，Gx值始终固定为60254，求解决建议。

解决建议 #

• 修正指针赋值错误：readGyroGx函数中，Gx = (gxh<<8) | gxl;是给指针变量本身赋值，而非修改指针指向的内存空间，导致主函数中的gx变量从未被更新。正确写法应为：

  *Gx = (int16_t)((gxh << 8) | gxl);
  

  同时注意，MPU6050的陀螺仪数据是有符号16位整数，60254是-512的无符号表示，这正是未正确赋值导致的初始值或错误读取结果。

• 更换连续读取方式：避免分两次读取高低字节，MPU6050支持连续读取多个寄存器，一次读取2个字节能减少I2C通信次数，避免时序问题：

  HAL_StatusTypeDef readGyroGx(int16_t* Gx, HAL_StatusTypeDef init) {
    if (init != HAL_OK) {return HAL_ERROR;}
    // 从0x43开始连续读取2个字节
    if(HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, 0x43, 1, (uint8_t*)Gx, 2, 1000) != HAL_OK) {
        return HAL_ERROR;
    }
    return HAL_OK;
  }
  

• 修正变量类型与打印格式：将存储陀螺仪数据的变量类型改为int16_t，串口打印时使用%d格式符，避免负数被解析为超大无符号数：

  int16_t gx;
  // ...
  sprintf((char*)buf, "%d \r\n", gx);
  

• 检查I2C读取返回值：在读取数据时添加返回值检查，确认每次I2C通信是否成功，避免读取失败却未处理的情况：

  if(HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, 0x43, 1, &gxh, 1, 1000) != HAL_OK) {
      return HAL_ERROR;
  }
  if(HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, MPU6050_ADDR, 0x44, 1, &gxl, 1, 1000) != HAL_OK) {
      return HAL_ERROR;
  }
  

• 确认寄存器地址与设备地址：虽然WHO_AM_I读取正常，但仍需确认MPU6050_ADDR定义正确（0x68或0x69，取决于AD0引脚电平），以及陀螺仪寄存器地址0x43、0x44未写错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Allan Liu