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[STM32L5] 【STM32L562E-DK测评活动】by clever:04-硬件IIC读取手势模块

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 楼主| 聪聪哥哥 发表于 2025-2-27 15:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
ST, STM, STM32, STM32L, iic
本帖最后由 聪聪哥哥 于 2025-2-27 15:13 编辑

#申请原创# @21小跑堂 @21ic小管家 使用STM32L562的硬件IIC读取手势模块的数据，为后期制作小产品做一个准备；硬件准备：STM32L562开发板、MB1280B拓展板、手势模块及mic-USB线
一：STM32L526 硬件IIC的知识分享：
该设备嵌入四个12C。请参阅表17:12C实现以了解功能实现。
12C总线接口处理微控制器和串行12C总线之间的通信。它控制所有12C总线特定的序列、协议、仲裁和定时。
L2C外围设备支持:
12C总线规范和用户手册第5版兼容性:
奴隶和主人模式，多主人能力
标准模式(Sm)，比特率最高可达100 kbit/s
快速模式(Fm)，比特率可达400 kbit/s
快速模式加(Fm+)，具有高达1Mbit/s的比特率和20 mA输出驱动I/0
7位和10位寻址模式，多个7位从机地址
可编程设置和保持时间
可选时钟拉伸
系统管理总线(SMBus)规范修订版2.0兼容性:
硬件PEC(分组错误检查)生成和验证，带有ACK控制
地址解析协议(ARP)支持
SMBus警报
电力系统管理协议(PMBUS)规范修订版 1.1兼容性独立时钟:可以选择独立的时钟源，使12C通信速度独立于PCLK重编程。参见图7:STM32L562xx时钟树
地址匹配时从停止模式唤醒
可编程模拟和数字噪声滤波器
具有 DMA功能的1字节缓冲区
1.png
二：手势模块的资料分享：
模块资料介绍：PAJ7620U2 Gesture Sensor是一款基于PAJ7620U2的手势识别模块，可直接识别9种基本手势，支持I2C接口，兼容3.3V/5V电平。这里为了方式调试，我使用的是STM32硬件的IIC驱动代码，也加深了自己对IIC通讯的理解；
模块资料：
电源电压　：　3.3V/5V
工作原理：光学数组式环境亮度传感检测
通讯接口：I²C 接口,400Khz(Max)
识别速度：240Hz
工作环境光：<100K Lux(抗灯光干扰)
有效探测距离：5~15cm
检测角度范围：60°~180°
手势识别种类：内置 9 个手势类型：（上、下、左、右、前、后、顺时针旋转、逆时针旋转、挥动）
功耗：3~10mA（待机功耗电流 15u）
红外LED手势识别原理：传感器工作时通过内部 LED 驱动器，驱动红外 LED 向外发射红外线信号，当传感器阵列在有效的距离中探测到物体时，目标信息提取阵列会对探测目标进行特征原始数据的获取，采集到的数据被保存在寄存器中，同时手势识别阵列会对原始数据进行识别处理，最后将手势结果存到寄存器中。
根据 PAJ7620U2传感器数据手册，用户可通过I²C接口总线采集信号并迅速识别出UP、Down、Right、Left等9种常用手势。另外PAJ7620U2还提供内置的接近检测功能，用于检测物体的接近或离开。
实物图片如下所示：
２.png
三：硬件连接：
3.1 原理图查看：
3.png
1脚  GND　　 供电负极
2脚　VCC　　供电正极　设计的是3V3
3脚　SDA　　IIC的数据线　  PB6　　　　
4脚　SCL　　IIC的时钟线      PB7　

3.2：STM32 cubeMX 软件配置如下所示：
4.png
这里i为了方便，我们使用默认的参数就可以，然后在生成的代码中，添加对手势模块的驱动程序就可以。
3.3 添加串口1的配置信息
本款开发板，已将串口1连接到调试器的串口上面，我们只需要使用引脚的PA9，PA10配置好，使用printf重映射就可以。直接把调试信息输出到串口就可以。
具体的配置过程，大家可以参考我之前写的帖子就可以，这里就不再重复介绍
https://bbs.21ic.com/icview-3434762-1-1.html
四：手势模块的主要代码如下所示：
复制
  1. /**************************************************************************************************
    

  2.   * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char dta)
    

  3.   * 输入参数: data
    

  4.   * 返 回 值: 1：正常 0：异常
    

  5.   * 说    明: 通过IIC向模块发送一个字节
    

  6.   *
    

  7. ***************************************************************************************************/
    

  8. static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char data)
    

  9. {        
    

  10.         if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, &data, 1, 100) != HAL_OK)
    

  11.         {
    

  12.                 return 0;
    

  13.         }
    

  14.         return 1;        
    

  15. }
    

  16. /**************************************************************************************************
    

  17.   * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
    

  18.   * 输入参数: data  length
    

  19.   * 返 回 值: 1：正常 0：异常
    

  20.   * 说    明: 通过IIC向模块发送 长度为length 的数据
    

  21.   *
    

  22. ***************************************************************************************************/
    

  23. static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
    

  24. {
    

  25.         if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
    

  26.         {
    

  27.                 return 0;
    

  28.         }
    

  29.         return 1;
    

  30. }
    

  31. /**************************************************************************************************
    

  32.   * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
    

  33.   * 输入参数: data  length
    

  34.   * 返 回 值: 1：正常 0：异常
    

  35.         * 说    明: 通过IIC向模块读取 长度为length 的数据
    

  36.   *
    

  37. ***************************************************************************************************/
    

  38. static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
    

  39. {
    

  40.         /* Do the read */
    

  41.         if (HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
    

  42.         {
    

  43.                 return 0;
    

  44.         }
    

  45.         return 1;
    

  46. }
    

  47. /**************************************************************************************************
    

  48.   * 函数功能: static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
    

  49.   * 输入参数: addr  value
    

  50.   * 返 回 值: 无
    

  51.         * 说    明: 通过　IIC 向模块的指定寄存器写入数据
    

  52.   *
    

  53. ***************************************************************************************************/
    

  54. static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
    

  55. {
    

  56.         unsigned char dta[2] = {0};
    

  57.         dta[0] = addr;
    

  58.         dta[1] = value;
    

  59.         PAJ7620_send_byteS(dta, 2);
    

  60. }
    

  61. /**************************************************************************************************
    

  62.   * 函数功能: static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
    

  63.   * 输入参数: addr  values  size
    

  64.   * 返 回 值: 无
    

  65.         * 说    明: 通过　IIC 向模块的读取 指定寄存器及其该寄存器的之后的数据长度
    

  66.   *
    

  67. ***************************************************************************************************/
    

  68. static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
    

  69. {
    

  70.         if (PAJ7620_send_byte(addr) != 1)
    

  71.                 return 0;
    

  72.         if (PAJ7620_read_byteS(values, size) != 1)
    

  73.                 return 0;
    

  74.         return 1;
    

  75. }
    

  76. /**************************************************************************************************
    

  77.   * 函数功能: static unsigned char readReg(uint8_t addr)
    

  78.   * 输入参数: addr  
    

  79.   * 返 回 值: 无
    

  80.         * 说    明: 通过　IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
    

  81.   *
    

  82. ***************************************************************************************************/
    

  83. static unsigned char readReg(uint8_t addr)
    

  84. {
    

  85.         uint8_t values;
    

  86.         readRegs(addr, &values, 1);
    

  87.         return values;
    

  88. }
    

  89. /**************************************************************************************************
    

  90.   * 函数功能: void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
    

  91.   * 输入参数: bank  
    

  92.   * 返 回 值: 无
    

  93.         * 说    明: 通过　IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
    

  94.   *
    

  95. ***************************************************************************************************/
    

  96. void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
    

  97. {
    

  98.         switch (bank)
    

  99.         {
    

  100.         case BANK0:
    

  101.                 writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK0);
    

  102.                 break; // BANK0
    

  103.         case BANK1:
    

  104.                 writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK1);
    

  105.                 break; // BANK1
    

  106.         }
    

  107. }
    

  108. void GS_WakeUp()
    

  109. {
    

  110.         PAJ7620_send_byte(0);
    

  111. }
    

  112. /**************************************************************************************************
    

  113.   * 函数功能: unsigned char paj7620u2_wakeup()
    

  114.   * 输入参数: bank  
    

  115.   * 返 回 值: 无
    

  116.         * 说    明: 唤醒手势模块
    

  117.   *
    

  118. ***************************************************************************************************/
    

  119. unsigned char paj7620u2_wakeup()
    

  120. {
    

  121.         unsigned char data1 = 0x0a;
    

  122.         unsigned char data2 = 0x0a;
    

  123.         GS_WakeUp();                                 // wake PAJ7620U2
    

  124.         HAL_Delay(5);                                 // wake time >400us
    

  125.         GS_WakeUp();                                 // wake PAJ7620U2
    

  126.         HAL_Delay(5);                                 // wake time>400us
    

  127.         paj7620u2_selectBank(BANK0); //进入BANK0
    

  128.         /* check ID */
    

  129.         data1 = readReg(0x00); //读取id
    

  130.         data2 = readReg(0x01); //读取id
    

  131.         if ((data2 != 0x76) || (data1 != 0x20))
    

  132.                 return 0;
    

  133.         return 1;
    

  134. }
    

  135. /**************************************************************************************************
    

  136.   * 函数功能: unsigned char PAJ7620u2_init(void)
    

  137.   * 输入参数:   
    

  138.   * 返 回 值: 无
    

  139.         * 说    明: 模块初始化
    

  140.   *
    

  141. ***************************************************************************************************/
    

  142. unsigned char PAJ7620u2_init(void)
    

  143. {
    

  144.         unsigned char status;
    

  145.         HAL_Delay(10);
    

  146.         status = paj7620u2_wakeup(); //唤醒PAJ7620U2
    

  147.         if (!status)
    

  148.                 return 0;
    

  149.         paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0
    

  150.         HAL_Delay(50);
    

  151.         /* Load the registers data */
    

  152.         for (uint8_t i = 0; i < INIT_REG_ARRAY_SIZE; i++)
    

  153.                 writeReg(initRegisterArray[i][0], initRegisterArray[i][1]); // init PAJ7620U2
    

  154.         paj7620u2_selectBank(BANK0);                                                                        // enter BANK0
    

  155.         return 1;
    

  156. }
    

  157. /**************************************************************************************************
    

  158.   * 函数功能: void Gesture_Init(void)
    

  159.   * 输入参数:   
    

  160.   * 返 回 值: 无
    

  161.         * 说    明: 模块初始化
    

  162.   *
    

  163. ***************************************************************************************************/
    

  164. void Gesture_Init(void)
    

  165. {
    

  166.         unsigned char i;
    

  167.         paj7620u2_selectBank(BANK0); //
    

  168.         for (i = 0; i < GESTURE_SIZE; i++)
    

  169.         {
    

  170.                 writeReg(gesture_arry[i][0], gesture_arry[i][1]);
    

  171.         }
    

  172.         paj7620u2_selectBank(BANK0); //
    

  173.         memset(&gesture, 0, sizeof(GestureData));
    

  174. }
    

  175. /**************************************************************************************************
    

  176.   * 函数功能: void Gesture_Init(void)
    

  177.   * 输入参数:   
    

  178.   * 返 回 值: 无
    

  179.         * 说    明: 模块初始化
    

  180.   *
    

  181. ***************************************************************************************************/
    

  182. void PAJ7620_Init(void)
    

  183. {
    

  184.         while (!PAJ7620u2_init()) // PAJ7620U2初始化
    

  185.         {
    

  186.                 printf("PAJ7620U2_B Error!!!\r\n");
    

  187.                 HAL_Delay(500);
    

  188.         }
    

  189.         HAL_Delay(1000);
    

  190.         printf("PAJ7620U2 OK\r\n"); //
    

  191. }
    

  192. unsigned char PAJ7620_Read_nByte(unsigned char addr, unsigned short len, unsigned char *buf)
    

  193. {
    


  194. 

  195.         return readRegs(addr, &buf[0], len);
    

  196. }
    

  197. /**************************************************************************************************
    

  198.   * 函数功能: unsigned char GetCurrentGesture(void)
    

  199.   * 输入参数:   
    

  200.   * 返 回 值: 无
    

  201.         * 说    明: 读取模块的手势地址
    

  202.   *
    

  203. ***************************************************************************************************/
    

  204. unsigned char GetCurrentGesture(void)
    

  205. {        
    

  206.         uint8_t Data[2]={0,0};
    

  207.         uint16_t Gesture_Data;        
    

  208.         uint8_t state ;
    

  209.         uint8_t i ;        
    

  210. //        Gesture_Init();
    

  211. //        此处判断读取来当前手势不为0时，进行处理
    

  212.         state = PAJ7620_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1, 2, &gesture.data[0]); //                
    


  213. 

  214.         if(state != 0)
    

  215.         {
    

  216.                         Gesture_Data = (gesture.data[1]<<8) | gesture.data[0];
    

  217.                 switch(Gesture_Data)
    

  218.                 {
    

  219.                         
    

  220.                         case PAJ_UP:                                      printf("Up\r\n");            break;
    

  221.                         case PAJ_DOWN:                                printf("Down\r\n");        break;
    

  222.                         case PAJ_LEFT:                                   printf("Left\r\n");          break;
    

  223.                         case PAJ_RIGHT:                                 printf("Right\r\n");        break;
    

  224.                         case PAJ_FORWARD:                           printf("Forward\r\n");     break;
    

  225.                         case PAJ_BACKWARD:                         printf("Backward\r\n");    break;
    

  226.                         case PAJ_CLOCKWISE:                        printf("Clockwise\r\n");    break;
    

  227.                         case PAJ_COUNT_CLOCKWISE:            printf("AntiClockwise\r\n");break;
    

  228.                         case PAJ_WAVE:                                  printf("Wave\r\n");          break;                                               
    

  229.                         default: break;
    

  230.                 }
    

  231.                 Gesture_Data = 0;
    

  232.         }
    

  233.                 return 0;
    

  234. }
在主程序中，首先初始化模块信息，在主程序中，不停的调用模块当前状态就可以，如下所示：
复制
  1.   /* USER CODE BEGIN 2 */
    

  2.         printf("autor  by congconggege\r\n");
    

  3.         HAL_Delay(1000);
    

  4.         printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor Test Program ...\r\n");
    

  5.         PAJ7620_Init();
    

  6.         printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor OK \r\n");
    

  7. //        CorMark_main();
    

  8.   /* USER CODE END 2 */
    

  9.   /* Infinite loop */
    

  10.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
    

  11.   while (1)
    

  12.   {
    

  13.     /* USER CODE END WHILE */
    

  14.     /* USER CODE BEGIN 3 */
    

  15.     HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_12);
    

  16.     HAL_Delay(500);
    

  17.     GetCurrentGesture();//
    

  18.   }
五：实物测试图片和PC截图如下所示：
5.png
微信图片_20250227150739.png
如图所示：在模块前做不同指令，串口接收窗口，显示当前的模块信息了。
至此，硬件IIC读取手势模块，调试完毕。


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