ST分享大集结+STM32 ADXL345 加速度传感器

只看该作者 · 2017-11-24 22:16

ADXL345 加速度传感器简介ADXL345 是一款完整的 3 轴加速度测量系统，可选择的测量范围有±2 g，±4 g，±8 g 或±16 g。既能测量运动或冲击导致的动态加速度，也能测量静止加速度，例如重力加速度，使得器件可作为倾斜传感器使用。它的分辨率为 13 位，测量范围达± 16g。数字输出数据为 16 位二进制补码格式，可通过 SPI(3 线或 4 线)或 I2C 数字接口访问。这节课我们讲述的是使用
I2C 操作的方式。ADXL345 传感器的检测轴如图1：

只看该作者 · 2017-11-24 22:19

当 ADXL345 沿检测轴正向加速时，它对正加速度进行检测。在检测重力时用户需要注意，当检测轴的方向与重力的方向相反时检测到的是正加速度。图2所示为输出对重力的响应：

只看该作者 · 2017-11-24 22:21

ADXL345 原理图

只看该作者 · 2017-11-24 22:23

ADXL345 写寄存器操作
在这里，我们主要讲述的是使用 IO 口模拟 I2C 的操作方式，因为 STM32 的硬件 I2C太复杂，操作起来有时候有出现 GUG。
写寄存器的操作步骤为：
1) 发送起始信号
2) 发送 I2C 写器件地址
3) 等待应答
4) 发送要写入的寄存器地址
5) 等待应答
6) 发送要写入的数据
7) 等待应答
8) 发送结束信号

只看该作者 · 2017-11-24 22:23

例程函数的程序实现为：

static int8_t ADX345_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t dat)
{
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02 写地址
if(IIC_WaitAck()) //如果无应答，表示发送失败
{
return 0xFF;
}
IIC_SendData(addr);
if(IIC_WaitAck()) //如果无应答，表示发送失败
{
return 0xFF;
}
IIC_SendData(dat);
if(IIC_WaitAck())
{
return 0xFF;
}
IIC_Stop();
return 0;
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:27

ADXL345 的读寄存器操作
ADXL345 的读寄存器操作步骤如下：
1) 发送起始信号
2) 发送 I2C 写器件地址
3) 等待应答
4) 发送 I2C 要读的寄存器地址
5) 等待应答
6) 发送起始信号
7) 发送 I2C 读器件地址
8) 等待应答
9) 接收返回数据
10) 发送结束信号

只看该作者 · 2017-11-24 22:29

例程函数的程序实现为：

static uint8_t ADX345_ReadReg(uint8_t addr)
{
uint8_t readValue = 0xFF;
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02 写地址
if(IIC_WaitAck())
{
return readValue;
}
IIC_SendData(addr);
if(IIC_WaitAck())
{
return readValue;
}
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR + 1); //24C02 读地址
if(IIC_WaitAck())
{
return readValue;
}
readValue = IIC_ReceiveData(0);
IIC_Stop();
return readValue;
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:35

ADXL345 初始化
在使用 ADXL345 之前，我们要对其寄存器进行一定的设置。首先我们来看一下它的寄存器命令。这里的初始化操作主要是：
1) 查看器件 ID。ADXL345 的 ID 寄存器为 0x00，它的 ID 为：
2) 设置 ADXL345 存储数据的方式和通信方式。这里我们设置寄存器地址为：0x31。
这里我们主要看一下我们要设置的位的意义，详细的数据大家可以查看数据手册。
 D6：是设置是否使用 SPI。
 D7：设置数据的存储方式，我们知道，ADXL345 的分辨率为 13位，那么当它用 16 位寄存器保存的时候，就会空 3 位。这里是设置数据存储的时候是选择数据保存左对齐还是右对齐。
3) 设置数据的输出速率这里我们设置的是 BW_RATE 寄存器，地址为:0x2C。我们这里设置为正常模式，传输速率 100HZ。
4) 设置测量模式和链接模式设置 POWER_CTL 寄存器。这里设置使用测量模式，不使用中断模式。而且链接模式也是设置为 1。
5) 设置不启用中断设置 INT_ENABLE 寄存器，设置它不使用中断模式。
6) 初始化偏移量。也就是设置 OFSX 寄存器、OFSY 寄存器、OFSZ 寄存器。

只看该作者 · 2017-11-24 22:36

初始化的例程函数：
int ADX345_Init(void)
{
IIC_Config();
if(ADX345_ReadReg(ADX_DEVID) == 0xE5)
{
ADX345_WriteReg(ADX_DATA_FORMAT,0x2B);//13 位全分辨率,
输出数据右对齐,16g 量程
ADX345_WriteReg(ADX_BW_RATE,0x0A); // 数据输出速度为
100Hz
ADX345_WriteReg(ADX_POWER_CTL,0x28); //链接使能,测量模
式
ADX345_WriteReg(ADX_INT_ENABLE,0x00); //不使用中断
ADX345_WriteReg(ADX_OFSX,0x00); //敲击阀值
ADX345_WriteReg(ADX_OFSY,0x00); //X 轴偏移
ADX345_WriteReg(ADX_OFSZ,0x00); //Y 轴偏移
return 0;
}
return 0xFF; //返回初始化失败
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:37

读取 ADXL345 的 XYL 值。
ADX345 的 XYL 值，每个值有 2 个字节，一共 6 个字节，这 6 个字节(寄存器 0x32 至寄存器 0x37)都为 8 位字节，保存各轴的输出数据。寄存器 0x32和 0x33 保存 x 轴输出数据，寄存器 0x34 和 0x35 保存 y 轴输出数据，寄存器 0x36 和 0x37 保存 z 轴输出数据。输出数据为二进制补码，DATAx0 为最低有效字节，DATAx1 为最高有效字节，其中 x 代表 X、Y 或 Z。DATA_FORMAT 寄存器(地址 0x31)控制数据格式。建议所有寄存器执行多字节读取，以防止相继寄存器读取之间的数据变化。

只看该作者 · 2017-11-24 22:38

读取函数为
static int8_t ADX345_ReadXYZ(int16_t *xValue, int16_t *yValue, int16_t
*zValue)
{
uint8_t readValue[6], i;
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02 写地址
if(IIC_WaitAck())
{
return 0xFF;
}
IIC_SendData(0x32); //发送读地址（X 轴首地址）
if(IIC_WaitAck())
{
return 0xFF;
}
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR + 1); //24C02 读地址
if(IIC_WaitAck())
{
return 0xFF;
}
/* 读取六个字节数据 */
for(i=0; i<6; i++)
{
if(i == 5) //接收最后一个字节时，发送 NACK
{
readValue = IIC_ReceiveData(0);
}
else //发送接收后应答
{
readValue = IIC_ReceiveData(1);
}
}
IIC_Stop();
/* 处理读取到的数据 */
*xValue = (uint16_t)(readValue[1] << 8) + readValue[0];
*yValue = (uint16_t)(readValue[3] << 8) + readValue[2];
*zValue = (uint16_t)(readValue[5] << 8) + readValue[4];
return 0;
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:39

所有例程代码为：
int16_t ADX_GetAngle(float xValue, float yValue, float zValue, uint8_t dir)
{
float temp;
float res = 0;
switch(dir)
{
/* 与自然 Z 轴的角度 */
case 0:
temp = sqrt((xValue * xValue + yValue * yValue)) / zValue;
res = atan(temp);
break;
/* 与自然 X 轴的角度 */
case 1:
temp = xValue / sqrt((yValue * yValue + zValue * zValue));
res = atan(temp);
break;
/* 与自然 Y 轴的角度 */
case 2:
temp = yValue / sqrt((xValue * xValue + zValue * zValue));
res = atan(temp);
break;
default:
break;
}
res = res * 1800 / 3.14;
return res;
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:40

主函数
int main(void)
{
uint8_t ledState;
uint32_t i;
/* 初始化 */
TFT_Init();
FLASH_Init();
SYSTICK_Config();
USART1_Config(9600);
LED_Config();
while(ADX345_Init())
{
GUI_Show12Char(60, 42, "ADX345 ERROR！", RED, BLACK);
SYSTICK_Delay1ms(100);
}
GUI_DisplayInit();
ADX345_Adjust();
while(1)
{
i++;
if(i > 0x02FFFF)
{
/* 读取 X,Y,Z 的加速度值 */
ADX_GetXYZData(&Xval, &Yval, &Zval);
printf(" x:%d \n", Xval);
printf(" y:%d \n", Yval);
printf(" z:%d \n", Zval);
/* 将读取到的加速度值转换为角度值 */
Xang=ADX_GetAngle(Xval, Yval, Zval,1);
Yang=ADX_GetAngle(Xval, Yval, Zval,2);
Zang=ADX_GetAngle(Xval, Yval, Zval,0);
GUI_DisplayData();
i = 0;
if(ledState == 0xFE)
{
ledState = 0xFF;
}
else
{
ledState = 0xFE;
}
LED_SetState(ledState);
}
}
}

只看该作者 · 2017-11-24 22:49

不错，我有个六轴的不知道怎么用？这个代码可以参考吗？

只看该作者 · 2017-11-25 09:33

不错，学习啦

只看该作者 · 2017-11-26 22:36

sopc12 发表于 2017-11-25 09:33
不错，学习啦

相互学习了，懂得分享。

只看该作者 · 2017-11-26 22:38

设置ADX345寄存器
static int8_t ADX345_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t dat)
{
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02写地址
if(IIC_WaitAck())       //如果无应答，表示发送失败
{
      return 0xFF;
}
IIC_SendData(addr);
if(IIC_WaitAck())       //如果无应答，表示发送失败
{
      return 0xFF;
}
IIC_SendData(dat);
if(IIC_WaitAck())
{
      return 0xFF;
}

IIC_Stop();
return 0;
}

只看该作者 · 2017-11-26 22:40

读取ADX345寄存器
static uint8_t ADX345_ReadReg(uint8_t addr)
{
uint8_t readValue = 0xFF;

IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02写地址
if(IIC_WaitAck())
{
      return readValue;
}
IIC_SendData(addr);
if(IIC_WaitAck())
{
      return readValue;
}

IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR + 1); //24C02读地址
if(IIC_WaitAck())
{
      return readValue;
}
readValue = IIC_ReceiveData(0);
IIC_Stop();

return readValue;
}

只看该作者 · 2017-11-26 22:40

读取X,Y,Z的AD值
static int8_t ADX345_ReadXYZ(int16_t *xValue, int16_t *yValue, int16_t *zValue)
{
uint8_t readValue[6], i;
IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR); //24C02写地址
if(IIC_WaitAck())
{
      return 0xFF;
}
IIC_SendData(0x32);          //发送读地址（X轴首地址）
if(IIC_WaitAck())
{
      return 0xFF;
}

IIC_Start();
IIC_SendData(ADX345_ADDR + 1); //24C02读地址
if(IIC_WaitAck())
{
      return 0xFF;
}

/* 读取六个字节数据 */
for(i=0; i<6; i++)
{

      if(i == 5)       //接收最后一个字节时，发送NACK
      {
         readValue[i] = IIC_ReceiveData(0);
      }
      else          //发送接收后应答
      {
         readValue[i] = IIC_ReceiveData(1);
      }
}
IIC_Stop();
/* 处理读取到的数据 */
*xValue = (uint16_t)(readValue[1] << 8) + readValue[0];
*yValue = (uint16_t)(readValue[3] << 8) + readValue[2];
*zValue = (uint16_t)(readValue[5] << 8) + readValue[4];

return 0;
}

只看该作者 · 2017-11-26 22:41

初始化ADX345，并核对ADX的ID
int ADX345_Init(void)
{
IIC_Config();
if(ADX345_ReadReg(ADX_DEVID) == 0xE5)
{
      ADX345_WriteReg(ADX_DATA_FORMAT,0x2B);//13位全分辨率,输出数据右对齐,16g量程
ADX345_WriteReg(ADX_BW_RATE,0x0A);    //数据输出速度为100Hz
ADX345_WriteReg(ADX_POWER_CTL,0x28);  //链接使能,测量模式
ADX345_WriteReg(ADX_INT_ENABLE,0x00); //不使用中断
     ADX345_WriteReg(ADX_OFSX,0x00);    //敲击阀值
ADX345_WriteReg(ADX_OFSY,0x00);    //X轴偏移
ADX345_WriteReg(ADX_OFSZ,0x00);    //Y轴偏移
      return 0;
}

return 0xFF; //返回初始化失败
}

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