// 这个示例演示如何使用 I2C 总线读取 MPU6050 的原始六轴数据（加速度 + 陀螺仪），
// 并按所设量程把原始计数值（raw counts, LSB）换算成“物理单位”输出。
// 依赖：Wire（I2C库，Arduino自带）+ MPU6050 库（Electronic Cats / Jeff Rowberg 兼容接口）
//
// 连接要点（以常见开发板为例，如 UNO / Mega / ESP32 等）：
// - VCC：多数 MPU6050 模块板带稳压与上拉，可接 5V；裸芯片只能 3.3V。
// - GND：公共地
// - SCL/SDA：I2C 时钟/数据线。UNO 为 A5/A4；Mega 为 21(SCL)/20(SDA)；ESP32 见芯片引脚映射。
// - AD0：I2C 低位地址脚，接 GND -> 地址 0x68（默认），接 VCC -> 0x69。
// - 注意 I2C 需要上拉电阻（模块板通常已自带）。
//
// 本例设置：
// - 加速度计量程 ±2g（灵敏度 16384 LSB/g）
// - 陀螺仪量程 ±2000 °/s（灵敏度 16.4 LSB/(°/s)）

#include <Wire.h>       // I2C 通讯库（主/从设备数据线）
#include <MPU6050.h>    // MPU6050 设备驱动库（提供初始化、读写寄存器、获取数据等接口）

MPU6050 mpu;            // 创建一个 MPU6050 对象实例（使用默认 I2C 地址 0x68）

void setup() {
  Serial.begin(115200);        // 打开串口，波特率 115200，方便高速打印数据
  Wire.begin();                // 启动 I2C 主机功能（加入 I2C 总线）
  // Wire.setClock(400000);    // （可选）把 I2C 速率调到 400kHz，加快采样/传输

  Serial.println("初始化MPU6050...");  // 提示正在初始化

  // 初始化 MPU6050：复位必要寄存器、唤醒芯片（默认上电在休眠）、设置 I2C 地址等
  mpu.initialize();

  // 验证与 MPU6050 的 I2C 连接是否正常
  // 底层通常通过读取 WHO_AM_I 寄存器（应返回 0x68）来判断
  if (mpu.testConnection()) {
    Serial.println("MPU6050 连接成功");
  } else {
    Serial.println("MPU6050 连接失败，请检查接线或I2C地址!");
    while (1);  // 卡在此处，不再往下执行，避免继续使用未连接好的设备
  }

  // 根据库的接口设置传感器量程（影响灵敏度：LSB/物理量）
  // 陀螺仪量程设为 ±2000 °/s -> 灵敏度常数 ≈ 16.4 LSB/(°/s)
  mpu.setFullScaleGyroRange(MPU6050_GYRO_FS_2000);

  // 加速度计量程设为 ±2g -> 灵敏度常数 = 16384 LSB/g
  mpu.setFullScaleAccelRange(MPU6050_ACCEL_FS_2);

  // （可选）可以进一步设置 DLPF 低通滤波、采样率等：
  // mpu.setDLPFMode(MPU6050_DLPF_BW_42);   // 例如设置带宽 42Hz，降低高频噪声
  // mpu.setRate(4); // 采样分频，详见数据手册/库文档

  Serial.println("MPU6050 初始化成功");
}

void loop() {
  // 原始传感器数据变量（单位：原始计数，int16_t 对应芯片输出的 16 位有符号数）
  int16_t ax, ay, az;  // 加速度计原始数据（X/Y/Z 轴）
  int16_t gx, gy, gz;  // 陀螺仪原始数据（X/Y/Z 轴）

  // 一次性读取 6 路数据：ax, ay, az, gx, gy, gz
  // 底层从对应的数据寄存器中连续读出，保证同一时刻采样的一致性
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);

  // === 原始值 -> 物理单位换算 ===
  // 加速度：根据量程 ±2g，对应灵敏度 16384 LSB/g
  // 例如：ax=16384 -> 1g；ax=-16384 -> -1g
  float accelX = ax / 16384.0f;   // 单位：g
  float accelY = ay / 16384.0f;   // 单位：g
  float accelZ = az / 16384.0f;   // 单位：g

  // 陀螺仪：量程 ±2000 °/s，灵敏度 ≈ 16.4 LSB/(°/s)
  // 例如：gx=164 -> 10 °/s；gx=-328 -> -20 °/s
  float gyroX = gx / 16.4f;       // 单位：度/秒 (°/s)
  float gyroY = gy / 16.4f;       // 单位：度/秒 (°/s)
  float gyroZ = gz / 16.4f;       // 单位：度/秒 (°/s)

 // === 温度 ===
  // 调用库函数获取原始温度（等效于直接读 TEMP_OUT_H/L）
  int16_t tempRaw = mpu.getTemperature();
  // 按数据手册换算为摄氏度
  float temperature = (tempRaw / 340.0) + 36.53;

  // === 串口输出 ===
  // 注意：Serial.printf 在 ESP32/ESP8266 等平台可直接使用；
  // 若在 AVR 平台（UNO/Mega）编译报错，请改用 Serial.print 组合（见下方注释示例）。
  Serial.printf("加速度 X:%.2f Y:%.2f Z:%.2f g\n", accelX, accelY, accelZ);
  Serial.printf("陀螺仪 X:%.2f Y:%.2f Z:%.2f °/s\n", gyroX, gyroY, gyroZ);
  Serial.printf("温度: %.2f ℃\n", temperature);
  Serial.println("---");

  // （可根据需要调整输出频率；过快会淹没串口）
  delay(500);  // 500ms 打印一次
}

/*
【在 UNO/Mega 等不支持 Serial.printf 的平台，请用以下写法替换上面的三行打印】：

  Serial.print("加速度 X:"); Serial.print(accelX, 2);
  Serial.print(" Y:"); Serial.print(accelY, 2);
  Serial.print(" Z:"); Serial.print(accelZ, 2);
  Serial.println(" g");

  Serial.print("陀螺仪 X:"); Serial.print(gyroX, 2);
  Serial.print(" Y:"); Serial.print(gyroY, 2);
  Serial.print(" Z:"); Serial.print(gyroZ, 2);
  Serial.println(" °/s");
  Serial.println("---");

*/