bno055_driver/
├── bno055_base.py    # BNO055 基类驱动（轻量版，可独立使用）
├── bno055.py         # BNO055 完整驱动（包含轴映射、配置、ISR）
├── main.py           # 测试示例程序
├── examples/bno055_test.py    # 原始简单测试程序
├── package.json      # mip 包配置文件
├── README.md         # 说明文档
└── LICENSE           # MIT 许可证

mpremote cp bno055_base.py :/lib/bno055_base.py
mpremote cp bno055.py :/lib/bno055.py

import machine
import time
from bno055 import *

# 初始化 I2C（根据平台选择 SoftI2C 或硬件 I2C）
i2c = machine.SoftI2C(sda=machine.Pin(16), scl=machine.Pin(17), timeout=1000)

# 创建 BNO055 实例
imu = BNO055(i2c)

# 等待校准并读取姿态
while True:
    time.sleep(1)
    if imu.calibrated():
        heading, roll, pitch = imu.euler()
        print("Heading: %4.0f  Roll: %4.0f  Pitch: %4.0f" % (heading, roll, pitch))
    else:
        print("Calibrating... sys:%d gyro:%d accel:%d mag:%d" % tuple(imu.cal_status()))

# Python env   : MicroPython v1.23.0
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2026/07/24
# @Author  : Peter Hinch
# @File    : main.py
# @Description : 测试 BNO055 九轴 IMU 驱动类
# @License : MIT

# ======================================== 导入相关模块 =========================================

import machine
import time
from bno055 import *

# ======================================== 全局变量 ============================================

# BNO055 芯片 ID 寄存器地址与期望值
CHIP_ID_REG = 0x00
CHIP_ID_VAL = 0xA0
# BNO055 默认 I2C 地址（DOF 引脚低电平）
BNO055_ADDR = 0x28
# 主循环打印间隔（ms）
PRINT_INTERVAL = 2000
# 上次打印时间戳
last_print_time = time.ticks_ms()
# BNO055 驱动实例
imu = None

# ======================================== 功能函数 ============================================

def scan_i2c_bus(i2c, target_addr):
    """
    扫描 I2C 总线并验证 BNO055 设备是否存在。

    Args:
        i2c: I2C 总线实例
        target_addr: 预期的 BNO055 I2C 地址（7 位）

    Raises:
        RuntimeError: 总线上无设备或 BNO055 未找到
    """
    # 扫描 I2C 总线
    devices = i2c.scan()
    if not devices:
        raise RuntimeError("No I2C device found on bus")
    print("I2C scan: %s" % [hex(d) for d in devices])
    # 验证 BNO055 是否在预期地址
    if target_addr not in devices:
        raise RuntimeError("BNO055 not found at 0x%02X, found: %s" % (target_addr, [hex(d) for d in devices]))
    # 读取芯片 ID 寄存器进行二次验证
    buf = bytearray(1)
    i2c.readfrom_mem_into(target_addr, CHIP_ID_REG, buf)
    if buf[0] != CHIP_ID_VAL:
        raise RuntimeError("Chip ID mismatch: expected 0x%02X, got 0x%02X" % (CHIP_ID_VAL, buf[0]))
    print("BNO055 verified at 0x%02X (chip ID: 0x%02X)" % (target_addr, buf[0]))


def print_raw_sensor_data(imu):
    """
    打印全部原始传感器数据（高频，默认注释调用，可 REPL 手动调用）。

    包括磁力计、加速度计、陀螺仪、线性加速度、重力矢量、四元数。
    """
    # 磁力计原始值（μT）
    mag = imu.mag()
    print("Mag    x %5.0f    y %5.0f    z %5.0f" % mag)
    # 加速度计原始值（m/s²）
    acc = imu.accel()
    print("Accel  x %5.1f    y %5.1f    z %5.1f" % acc)
    # 陀螺仪原始值（°/s）
    gyr = imu.gyro()
    print("Gyro   x %5.0f    y %5.0f    z %5.0f" % gyr)
    # 线性加速度（m/s²）
    lin = imu.lin_acc()
    print("LinAcc x %5.1f    y %5.1f    z %5.1f" % lin)
    # 重力矢量（m/s²）
    grav = imu.gravity()
    print("Grav   x %5.1f    y %5.1f    z %5.1f" % grav)
    # 四元数
    quat = imu.quaternion()
    print("Quat   w %5.3f    x %5.3f    y %5.3f    z %5.3f" % quat)


def print_isr_style_data(imu):
    """
    使用 ISR 安全方法读取并打印数据（高频，默认注释调用，可 REPL 手动调用）。

    通过 iget() 读取欧拉角数据，直接更新 w/x/y/z 属性。
    """
    # 使用 ISR 安全方法读取欧拉角
    imu.iget(EULER_DATA)
    print("ISR-Euler heading %4.0f roll %4.0f pitch %4.0f" % (imu.w, imu.x, imu.y))


def configure_sensor_limits(imu):
    """
    配置传感器边界参数（模式切换，默认注释调用，可 REPL 手动触发）。

    将加速度计量程设为最大 16G、陀螺仪量程设为最大 2000dps、
    磁力计采样率设为最高 30Hz。
    """
    # 加速度计：最大量程 16G，最小带宽 8Hz
    old_acc = imu.config(ACC, (3, 0))
    print("ACC config changed: %s -> (16G, 8Hz)" % str(old_acc))
    # 陀螺仪：最大量程 2000dps，中等带宽 116Hz
    old_gyro = imu.config(GYRO, (0, 2))
    print("GYRO config changed: %s -> (2000dps, 116Hz)" % str(old_gyro))
    # 磁力计：最高采样率 30Hz
    old_mag = imu.config(MAG, (7,))
    print("MAG config changed: %s -> (30Hz)" % str(old_mag))


def switch_operating_mode(imu, mode, mode_name):
    """
    切换传感器工作模式（模式切换，默认注释调用，可 REPL 手动触发）。

    Args:
        imu: BNO055 驱动实例
        mode: 新模式常量（如 NDOF_MODE, IMUPLUS_MODE 等）
        mode_name: 模式名称（用于日志输出）
    """
    old_mode = imu.mode(mode)
    print("Mode: %d -> %d (%s)" % (old_mode, mode, mode_name))


def save_and_restore_calibration(imu):
    """
    保存并恢复校准数据（低频，默认注释调用，可 REPL 手动触发）。

    读取当前校准偏移值并重新写入以验证读写通路。
    """
    # 读取校准偏移数据
    offsets = imu.sensor_offsets()
    print("Calibration offsets (%d bytes): %s" % (len(offsets), bytes(offsets).hex()))
    # 重新写入（验证写入通路）
    imu.set_offsets(offsets)
    print("Calibration offsets written back successfully")


# ======================================== 自定义类 ============================================



# ======================================== 初始化配置 ==========================================

# 等待设备就绪
time.sleep(3)
print("FreakStudio: BNO055 9-axis IMU sensor test")
print("===========================================")

# 初始化 I2C 总线
# 使用 SoftI2C（兼容性最好，timeout >= 1000μs）
# 可根据实际硬件修改 SDA/SCL 引脚号
i2c = machine.SoftI2C(sda=machine.Pin(16), scl=machine.Pin(17), timeout=1000)

# 可选：使用硬件 I2C（部分平台需要）
# i2c = machine.I2C(0, sda=machine.Pin(16), scl=machine.Pin(17))

# 扫描 I2C 总线并验证 BNO055 设备
scan_i2c_bus(i2c, BNO055_ADDR)

# 实例化 BNO055 驱动
# crystal=True: 使用外部 32.768kHz 晶振（大多数模块默认）
imu = BNO055(i2c, address=BNO055_ADDR, crystal=True, debug=False)
print("BNO055 initialized successfully")

# 打印初始状态
print("Crystal: %s" % ("External" if imu.external_crystal() else "Internal"))
print("Calibration: %s" % imu.cal_status())
print("Temperature: %d C" % imu.temperature())
print("===========================================")

# ========================================  主程序  ===========================================

try:
    while True:
        current_time = time.ticks_ms()

        # 按间隔打印低频传感器数据
        if time.ticks_diff(current_time, last_print_time) >= PRINT_INTERVAL:
            # 温度
            temp = imu.temperature()
            print("Temp: %d C" % temp, end="  |  ")

            # 校准状态
            cal = imu.cal_status()
            calibrated = imu.calibrated()
            print("Cal [S:%d G:%d A:%d M:%d] %s" % (
                cal[0], cal[1], cal[2], cal[3],
                "READY" if calibrated else "calibrating..."
            ))

            # 欧拉角（融合姿态输出）
            heading, roll, pitch = imu.euler()
            print("  Euler: H=%4.0f R=%4.0f P=%4.0f" % (heading, roll, pitch))

            last_print_time = current_time

        # --- 高频传感器数据（默认注释，可 REPL 手动调用） ---
        # print_raw_sensor_data(imu)     # 全部原始传感器数据
        # print_isr_style_data(imu)      # ISR 安全方式读取欧拉角

        # --- 模式切换（默认注释，可 REPL 手动触发） ---
        # switch_operating_mode(imu, IMUPLUS_MODE, "IMUplus")   # 切换到 IMU 模式（无磁力计）
        # switch_operating_mode(imu, NDOF_MODE, "NDOF")         # 切换回 NDOF 九轴融合模式
        # switch_operating_mode(imu, COMPASS_MODE, "Compass")   # 切换到电子罗盘模式
        # imu.reset()                                           # 复位传感器

        # --- 传感器配置（默认注释，可 REPL 手动触发） ---
        # configure_sensor_limits(imu)  # 配置传感器为最大量程
        # 查询当前配置（不修改）
        # print("ACC config:", imu.config(ACC))
        # print("GYRO config:", imu.config(GYRO))
        # print("MAG config:", imu.config(MAG))

        # --- 校准操作（默认注释，可 REPL 手动触发） ---
        # save_and_restore_calibration(imu)  # 保存并恢复校准数据

        # --- 异常参数测试（默认注释，可 REPL 手动测试） ---
        # 非法设备类型 → ValueError
        # imu.config(0xFF, (0, 0))
        # 非法 value 格式 → ValueError
        # imu.config(ACC, "invalid")
        # 非法轴映射参数 → ValueError
        # BNO055(i2c, transpose=(0, 1, 3))  # 索引 3 超出范围
        # BNO055(i2c, sign=(0, 0, 2))       # sign 值只能为 0 或 1

        time.sleep_ms(10)

except KeyboardInterrupt:
    print("\nProgram interrupted by user")
except OSError as e:
    print("Hardware communication error: %s" % str(e))
except Exception as e:
    print("Unknown error: %s" % str(e))
finally:
    print("Cleaning up resources...")
    if imu is not None:
        imu.deinit()
        del imu
    print("Program exited")

BNO055(i2c, address=0x28, crystal=True, transpose=(0,1,2), sign=(0,0,0), debug=False)

# 在定时器回调中使用 iget() 读取数据
def timer_cb(t):
    imu.iget(EULER_DATA)
    # 读取后 w/x/y/z 属性被更新为原始整数值
    heading = imu.x * (1/16)   # 欧拉角缩放因子

t = machine.Timer(0)
t.init(period=200, callback=timer_cb)