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MPU6050 Mini 桌面时钟:自动调整时间显示方向,倒立不迷路!

后端

在这个万物互联的时代,人们对智能设备的需求不断增长。智能时钟,作为家居生活中不可或缺的一部分,自然也受到广泛关注。传统的时钟只能显示时间,而智能时钟则可以提供更多功能,例如自动调整时间显示方向、串口校准、温度显示等。

本篇文章将详细介绍如何使用 STM32 和 MPU6050 设计一款便携式 Mini 桌面时钟。这款时钟可以根据 MPU6050 测量的姿态自动调整显示画面方向,无论您倒着拿、横着拿还是反着拿,时间始终显示是正对着自己的。此外,时钟还支持串口校准和环境温度显示,让您的生活更加便捷。

硬件准备

  • STM32F103C8T6 单片机
  • MPU6050 传感器
  • LCD1602 液晶屏
  • 按键
  • 电阻
  • 电容
  • 面包板
  • 杜邦线

软件准备

  • Keil MDK-ARM 开发环境
  • ST 官方库文件
  • MPU6050 驱动库

原理分析

STM32F103C8T6 单片机

STM32F103C8T6 是 STMicroelectronics 公司出品的一款高性能 32 位微控制器。它基于 ARM Cortex-M3 内核,工作频率可达 72MHz,具有 20KB RAM 和 64KB Flash。STM32F103C8T6 集成了丰富的外设,包括定时器、ADC、UART、SPI、I2C 等,非常适合用于各种嵌入式系统的设计。

MPU6050 传感器

MPU6050 是一款 6 轴运动传感器,它集成了 3 轴陀螺仪和 3 轴加速度计。MPU6050 可以测量物体的角速度和加速度,并通过 I2C 接口输出数据。

LCD1602 液晶屏

LCD1602 液晶屏是一种常见的字符显示屏,它可以显示 2 行 16 个字符。LCD1602 液晶屏通过 I2C 接口与 STM32F103C8T6 单片机连接。

按键

按键用于控制时钟的功能,例如切换页面、调整时间等。

电阻

电阻用于限制电流并提供电压。

电容

电容用于滤波和储能。

电路设计

电源电路

时钟的电源电路非常简单,只需要一个 5V 的电源适配器即可。5V 电压通过稳压器降压到 3.3V,然后为 STM32F103C8T6 单片机和 LCD1602 液晶屏供电。

时钟电路

时钟电路的核心是 STM32F103C8T6 单片机和 MPU6050 传感器。MPU6050 传感器通过 I2C 接口与 STM32F103C8T6 单片机连接。STM32F103C8T6 单片机根据 MPU6050 传感器测量的姿态数据,自动调整 LCD1602 液晶屏的显示方向。

按键电路

按键电路也非常简单,只需要几个按键和电阻即可。按键通过电阻与 STM32F103C8T6 单片机的 GPIO 口连接。STM32F103C8T6 单片机根据按键的按下情况,控制时钟的功能。

软件设计

STM32F103C8T6 单片机程序

STM32F103C8T6 单片机程序主要包括以下几个部分:

  • 初始化外设
  • 读取 MPU6050 传感器数据
  • 根据 MPU6050 传感器数据调整 LCD1602 液晶屏的显示方向
  • 控制按键
  • 显示时间和温度

MPU6050 驱动库

MPU6050 驱动库封装了 MPU6050 传感器的相关操作,包括初始化、读取数据等。

调试与测试

将程序下载到 STM32F103C8T6 单片机中,然后给时钟通电。时钟会自动显示当前时间和温度。您可以通过按键切换页面,查看环境温度显示。

总结

本文介绍了如何使用 STM32 和 MPU6050 设计一款便携式 Mini 桌面时钟。这款时钟可以根据 MPU6050 测量的姿态自动调整显示画面方向,无论您倒着拿、横着拿还是反着拿,时间始终显示是正对着自己的。此外,时钟还支持串口校准和温度显示,让您的生活更加便捷。