src/mpu9150/mpu9150.h

   1 /*
   2  * Author: Yevgeniy Kiveisha <yevgeniy.kiveisha@intel.com>
   3  * Copyright (c) 2014 Intel Corporation.
   4  *
   5  * Based on InvenSense MPU-6050 register map document rev. 2.0, 5/19/2011 (RM-MPU-6000A-00)
   6  * 8/24/2011 by Jeff Rowberg <jeff@rowberg.net>
   7  *
   8  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
   9  * a copy of this software and associated documentation files (the
  10  * "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  11  * without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  12  * distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  13  * permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  14  * the following conditions:
  15  *
  16  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  17  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  18  *
  19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  20  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  21  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  22  * NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  23  * LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  24  * OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  25  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  */
  27 #pragma once
  28
  29 #include <string>
  30 #include <maa/i2c.h>
  31
  32 #define MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW             0x68 // address pin low (GND), default for InvenSense evaluation board
  33 #define MPU6050_ADDRESS_AD0_HIGH            0x69 // address pin high (VCC)
  34 #define ADDR                                MPU6050_ADDRESS_AD0_LOW // device address
  35
  36 // registers address
  37 #define MPU6050_CLOCK_PLL_XGYRO             0x01
  38 #define MPU6050_GYRO_FS_250                 0x00
  39 #define MPU6050_ACCEL_FS_2                  0x00
  40 #define MPU6050_RA_INT_PIN_CFG              0x37
  41
  42 #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_H             0x3B
  43 #define MPU6050_RA_ACCEL_XOUT_L             0x3C
  44 #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_H             0x3D
  45 #define MPU6050_RA_ACCEL_YOUT_L             0x3E
  46 #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_H             0x3F
  47 #define MPU6050_RA_ACCEL_ZOUT_L             0x40
  48 #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_H               0x41
  49 #define MPU6050_RA_TEMP_OUT_L               0x42
  50 #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_H              0x43
  51 #define MPU6050_RA_GYRO_XOUT_L              0x44
  52 #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_H              0x45
  53 #define MPU6050_RA_GYRO_YOUT_L              0x46
  54 #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_H              0x47
  55 #define MPU6050_RA_GYRO_ZOUT_L              0x48
  56
  57 #define MPU6050_RA_CONFIG                   0x1A
  58 #define MPU6050_CFG_DLPF_CFG_BIT            2
  59 #define MPU6050_CFG_DLPF_CFG_LENGTH         3
  60
  61 #define MPU6050_RA_GYRO_CONFIG              0x1B
  62 #define MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_BIT          4
  63 #define MPU6050_GCONFIG_FS_SEL_LENGTH       2
  64
  65 #define MPU6050_RA_ACCEL_CONFIG             0x1C
  66 #define MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_BIT         4
  67 #define MPU6050_ACONFIG_AFS_SEL_LENGTH      2
  68
  69 // magnotometer
  70 #define MPU9150_RA_MAG_ADDRESS              0x0C
  71 #define MPU9150_RA_MAG_XOUT_L               0x03
  72
  73 #define MPU6050_RA_PWR_MGMT_1               0x6B
  74 #define MPU6050_PWR1_CLKSEL_BIT             2
  75 #define MPU6050_PWR1_CLKSEL_LENGTH          3
  76 #define MPU6050_PWR1_SLEEP_BIT              6
  77
  78 #define MPU6050_RA_INT_PIN_CFG              0x37
  79
  80 // temperature
  81 #define MPU6050_PWR1_TEMP_DIS_BIT           3
  82 #define MPU6050_RA_WHO_AM_I                 0x75
  83 #define MPU6050_WHO_AM_I_BIT                6
  84 #define MPU6050_WHO_AM_I_LENGTH             6
  85
  86 #define SMOOTH_TIMES                        10.0
  87
  88 #define HIGH               1
  89 #define LOW                0
  90
  91 namespace upm {
  92
  93 struct Vector3DRaw {
  94     uint16_t axisX;
  95     uint16_t axisY;
  96     uint16_t axisZ;
  97 };
  98
  99 struct Vector3D {
 100     double axisX;
 101     double axisY;
 102     double axisZ;
 103 };
 104
 105 struct AxisData {
 106     Vector3DRaw rawData;
 107     Vector3D    sumData;
 108     Vector3D    data;
 109 };
 110
 111 /**
 112  * @brief C++ API for MPU9150 chip (Accelrometer, Gyro and Magnometer Sensor)
 113  *
 114  * This file defines the MPU9150 C++ interface for libmpu9150
 115  *
 116  * @snippet mpu9150-example.cxx Interesting
 117  */
 118 class MPU9150 {
 119     public:
 120         /**
 121          * Instanciates a MPU9150 object
 122          *
 123          * @param bus number of used bus
 124          * @param devAddr addres of used i2c device
 125          */
 126         MPU9150 (int bus, int devAddr);
 127
 128         /**
 129          * MPU9150 object destructor, basicaly it close i2c connection.
 130          */
 131         ~MPU9150 ();
 132
 133         /**
 134          * Initiate MPU9150 chips
 135          */
 136         maa_result_t initSensor ();
 137
 138         /**
 139          * Get identity of the device
 140          */
 141         uint8_t getDeviceID ();
 142
 143         /**
 144          * Get the Accelerometer, Gyro and Compass data from the chip and
 145          * save it in private section.
 146          */
 147         maa_result_t getData ();
 148
 149         /**
 150          * @param data structure with 3 axis (x,y,z)
 151          */
 152         maa_result_t getAcceleromter (Vector3D * data);
 153
 154         /**
 155          * @param data structure with 3 axis (x,y,z)
 156          */
 157         maa_result_t getGyro (Vector3D * data);
 158
 159         /**
 160          * @param data structure with 3 axis (x,y,z)
 161          */
 162         maa_result_t getMagnometer (Vector3D * data);
 163
 164         /**
 165          * Read on die temperature from the chip
 166          */
 167         float getTemperature ();
 168
 169         /**
 170          * Return name of the component
 171          */
 172         std::string name()
 173         {
 174             return m_name;
 175         }
 176
 177     private:
 178         std::string m_name;
 179
 180         int m_i2cAddr;
 181         int m_bus;
 182         maa_i2c_context m_i2Ctx;
 183
 184         AxisData axisMagnetomer;
 185         AxisData axisAcceleromter;
 186         AxisData axisGyroscope;
 187
 188         uint16_t i2cReadReg_N (int reg, unsigned int len, uint8_t * buffer);
 189         maa_result_t i2cWriteReg (uint8_t reg, uint8_t value);
 190         int updateRegBits (uint8_t reg, uint8_t bitStart,
 191                                     uint8_t length, uint16_t data);
 192         uint8_t getRegBits (uint8_t reg, uint8_t bitStart,
 193                                     uint8_t length, uint8_t * data);
 194 };
 195
 196 }