LIS2MDL磁场传感器的MicroPython驱动移植

只看该作者 · 2020-11-5 17:06

LIS2MDL是磁场传感器，可以测试三轴方向的磁场强度。LIS2MDL使用了标准I2C接口，通过寄存器的方式读取内部的传感器数据和设置工作模式。

LIS2MDL有三种工作模式：连续模式、单次模式、待机模式。单次模式（Single mode）和其它传感器的oneshot模式类似，都是为了降低功耗而设计，在单次模式下，传感器采集数据，完成后自动转入待机模式。不过LIS2MDL没有单独的oneshot/Single mode寄存器，而是每次都需要在寄存器 CFG_REG_A 中修改 MD （模式）位。在默认情况下（上电后），传感器处于待机模式，因此需要改变传感器的工作模式才能读取磁场的数据。

虽然没有专门的oneshot寄存器，但是为了保持和其它传感器驱动用法一致，在这次移植的驱动中增加了oneshot_mode()函数，用于设置传感器工作模式。

完整的驱动程序如下：

# LIS2MDL magnetic seneor micropython drive
# ver: 1.0
# License: MIT
# Author: shaoziyang (shaoziyang@micropython.org.cn)
# v1.0 2019.7

LIS2MDL_CFG_REG_A = const(0x60)
LIS2MDL_CFG_REG_C = const(0x62)
LIS2MDL_STATUS_REG = const(0x67)
LIS2MDL_OUTX_L_REG = const(0x68)
LIS2MDL_OUTY_L_REG = const(0x6A)
LIS2MDL_OUTZ_L_REG = const(0x6C)

class LIS2MDL():
def __init__(self, i2c, addr = 0x1E):
      self.i2c = i2c
      self.addr = addr
      self.tb = bytearray(1)
      self.rb = bytearray(1)
      # LP=0 ODR=0 MD=0
      self.setreg(LIS2MDL_CFG_REG_A, 0x00)
      # BDU=1
      self.setreg(LIS2MDL_CFG_REG_C, 0x10)
      self.oneshot = False
      self.irq_v = [0, 0, 0]

def int16(self, d):
      return d if d < 0x8000 else d - 0x10000

def setreg(self, reg, dat):
      self.tb[0] = dat
      self.i2c.writeto_mem(self.addr, reg, self.tb)

def getreg(self, reg):
      self.i2c.readfrom_mem_into(self.addr, reg, self.rb)
      return self.rb[0]

def get2reg(self, reg):
      return self.getreg(reg) + self.getreg(reg+1) * 256

def oneshot_mode(self, oneshot=None):
      if oneshot is None:
         return self.oneshot
      else:
         self.get2reg(LIS2MDL_OUTX_L_REG)
         self.get2reg(LIS2MDL_OUTY_L_REG)
         self.get2reg(LIS2MDL_OUTZ_L_REG)
         self.getreg(LIS2MDL_CFG_REG_A)
         self.oneshot = oneshot
         self.rb[0] &= 0xFC
         if oneshot:
            self.rb[0] |= 0x01
            pyb.delay(5)
         self.setreg(LIS2MDL_CFG_REG_A, self.rb[0])

def ONE_SHOT(self):
      if self.oneshot:
         self.oneshot_mode(1)
         while 1:
            if self.getreg(LIS2MDL_STATUS_REG) & 0x08:
                  return

def x(self):
      self.ONE_SHOT()
      return self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTX_L_REG))

def y(self):
      self.ONE_SHOT()
      return self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTY_L_REG))

def z(self):
      self.ONE_SHOT()
      return self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTZ_L_REG))

def get(self):
      self.ONE_SHOT()
      self.irq_v[0] = self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTX_L_REG))
      self.irq_v[1] = self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTY_L_REG))
      self.irq_v[2] = self.int16(self.get2reg(LIS2MDL_OUTZ_L_REG))
      return self.irq_v

值得注意的是，LIS2MDL寄存器风格和 X-NUCLEO-IKS01A3 中另外几个传感器不太一致，使用上也稍有区别。