惯性测量单元（Inertial Measurement Unit，IMU）在无人机和机器人中是不可忽却的一部分，它帮助设备识别方向，变得更加智能，用于测量物体角速率以及加速度。本文将使用STM32开发板通过I2C方式连接BMI088惯性测量单元模块，实现获取加速度值和角速度值，并通过串口打印输出。

所需的组件

●  STM32 NUCLEO-G070RB开发板

●  YBX-BMI088(I2C)加速度传感器模块（淘宝链接）

●  连接跳线

●  Micro USB线缆

YBX-BMI088模块

YBX-BMI088(I2C)传感器模块是博根工作室推出的扩展板，基于博世传感器的BMI088芯片，这是一款高性能惯性测量单元（IMU），具有卓越的抗振性，专为无人机和机器人应用而设计。该传感器是一款六轴传感器模块，内部集成了一个三轴16位的加速度传感器和一个三轴16位的陀螺仪模块，该传感器支持SPI和I2C接口。该模块采用4针I2C接口，通讯速率最高可支持400KHz。可以与Arduino、STM32等控制器直接相连。在之前的帖子中，我们使用NUCLEO-G070RB开发板通过SPI方式读取BMI088传感器的数据。

该模块加速度传感器的I2C地址是0x19，陀螺仪的I2C地址是0x69。

YBX-BMI088(I2C)

主要特点：

●  采用Bosch高性能惯性测量单元BMI088

   ● 量程：加速度计±24g，陀螺仪±2000°/s

   ● 零点漂移：加速度计±20mg，陀螺仪±1°/s

   ● 低温度系数偏移：加速度计±0.2mg/K，陀螺仪±0.015°/s/K

   ● 输出速率：12.5Hz ~ 2KHz

●  I2C接口，时钟频率最大支持400KHz

●  I2C默认地址：0x19（A），0x69（G）

●  板载一颗高精度LDO芯片，支持3.3-5V电源输入

●  红色LED电源指示灯

●  支持Arduino、STM32和PIC等微控制器

●  外形尺寸：24mm x 24mm x 5mm

硬件连接

以下是NUCLEO-G070RB开发板与BMI088模块的硬件连接方式：

BMI088模块连接到NUCLEO-G070RB的I2C1接口，对应的引脚分别是PB9（SDA）和PB8（SCL）。BMI088模块的VCC连接到+5V引脚，GND引脚连接到NUCLEO-G070RB开发板的任意GND引脚。

代码

首先我们使用STM32CubeMX工具生成工程文件，根据硬件连接方式选择引脚的功能。在引脚配置中，启用I2C1功能，PB8接口选择I2C1_SCL，PB9接口选择I2C1_SDA。同时启用USART2串口通讯，PA2选择USART2_TX，PA3选择USART2_RX。

STM32CubeMX Pin

然后修改I2C1接口模式和配置信息。I2C模式选择I2C。在参数设置中，I2C速度模式选择Standard Mode，通讯速率选择100KHz。

STM32CubeMX I2C

最后生成KEIL工程，接下来我们需要将BOSCH官方提供的BMI088驱动集成到工程里面。

首先，将bmi085.c、bmi085.h、bmi088.c、bmi088.h、bmi08a.c、bmi08g.c、bmi08x_defs.h以及bmi08x.h文件复制到工程所在的目录，然后添加到工程中。在bmi08x_defs.h使能以下宏定义来启用BMI088功能。

1. #ifndef BMI08X_ENABLE_BMI088
   
2. #define BMI08X_ENABLE_BMI088       1
   
3. #endif

复制代码

在main.c文件中包含以下头文件：

1. #include <stdio.h>
   
2. #include "bmi08x.h"
   
3. #include "bmi088.h"

复制代码

然后定义一个bmi08x结构体，该结构体定义了使用的是I2C还是SPI接口，以及读写操作所需的函数指针。

1. struct bmi08x_dev dev = {
   
2.         .accel_id = BMI08X_ACCEL_I2C_ADDR_SECONDARY,
   
3.         .gyro_id = BMI08X_GYRO_I2C_ADDR_SECONDARY,
   
4.         .intf = BMI08X_I2C_INTF,  
   
5.         .read = &stm32_i2c_read,//user_spi_read,  
   
6.         .write = &stm32_i2c_write,//user_spi_write,  
   
7.         .delay_ms = &HAL_Delay//user_delay_milli_sec
   
8. };

复制代码

接下来，初始化BMI088传感器，设置加速计和陀螺仪的量程、带宽和工作模式等。然后使用以下函数读取BMI088的传感器数据：

1. /* Read the sensor data into the sensor data instance */
   
2. rslt = bmi08a_get_data(&user_accel_bmi088, &dev);
   
3. /* Read the sensor data into the sensor data instance */
   
4. rslt = bmi08g_get_data(&user_gyro_bmi088, &dev);

复制代码

将传感器数据打印输出至串口：

1. printf("z:%d",user_accel_bmi088.x);
   
2.                 printf("\t");
   
3.                 printf("y:%d",user_accel_bmi088.y);
   
4.                 printf("\t");
   
5.                 printf("z:%d",user_accel_bmi088.z);
   
6.                 printf("\t\t");
   
7.                 printf("x:%d",user_gyro_bmi088.x);
   
8.                 printf("\t");
   
9.                 printf("y:%d",user_gyro_bmi088.y);
   
10.                 printf("\t");
    
11.                 printf("z:%d",user_gyro_bmi088.z);
    
12.                 printf("\t");

复制代码

输出结果

将程序下载到NUCLEO-G070开发板中，运行程序，串口监视器将显示接收到的数据：

最近某客户在使用BMI088模块的过程中遇到问题，使用提供的示例代码，跑起来提示初始化失败（BMI088 Initialization Error），查找代码，卡在了读CHIP_ID错误。下面是客户使用的硬件连接图：

根据以往的经验，读取ID错误一般都是和硬件连接有关。刚开始还以为是连接线过长导致的，剪短后仍是读取ID错误。

客户将I2C的硬件连接线连接在NUCLEO-G070RB开发板的ST Morpho排针上，而不是Arduino排母的A4和A5接口上面。查看提供的外部接口图，这两个接口是连在一起的。

查看其硬件原理图，发现CN7的36和38引脚默认是通过SB3和SB4连接到STM32G070微控制器的PB11和PB12引脚，SB2和SB5默认是断开的，因此没有连接到PB8和PB9（这两个是I2C1接口）。Arduino接口的A4和A5接口默认是不能作为I2C使用的，需要调整跳线。

最后，将模块的I2C接口连接到NUCLEO开发板的Arduino的数字D14（PB9）和D15（PB8）引脚，这样问题就解决了。