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FreeRTOS多任务IMU姿态传感器与AHRS航姿参考系统.docx

更新时间：2026-08-17 09:02:02 大小：39K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：FreeRTOSIMUAHRSMPU9250姿态解算 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

FreeRTOS多任务IMU姿态传感器与AHRS航姿参考系统

基于STM32F777NIH6 + MPU9250 + FreeRTOS九轴AHRS姿态解算

实验概述

本实验基于STM32F777NIH6开发板，通过I2C/SPI接口连接MPU9250九轴IMU（加速度计+陀螺仪+磁力计），在FreeRTOS实时操作系统上设计并实现一个多任务AHRS（航姿参考系统）姿态解算系统。系统将IMU数据采集、传感器校准、姿态融合（Mahony/Madgwick）、磁力计校正和航向输出等功能划分为独立任务，通过消息队列实现姿态数据的实时更新。通过本实验，开发者将掌握嵌入式RTOS环境下九轴IMU姿态解算的设计方法，理解传感器融合算法、磁力计硬铁/软铁校准和四元数姿态表示。

代码实现

  c
#include "stm32f7xx_hal.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "freertos/semphr.h"
#include "arm_math.h"
#include "math.h"

#define AHRS_UPDATE_RATE_HZ     200
#define MAG_CALIB_SAMPLES       500
#define GYRO_CALIB_SAMPLES      200
#define ACCEL_SCALE             16384.0f
#define GYRO_SCALE              131.0f
#define MAG_SCALE               0.15f

typedef struct {
    float accel[3];                 /* 加速度计( g ) */
    float gyro[3];                  /* 陀螺仪( °/s ) */
    float mag[3];                   /* 磁力计( μT ) */
    float temperature;


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