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

只看该作者 · 2025-2-27 15:09

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

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：

三：硬件连接：
3.1 原理图查看：

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：

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

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: data

  * 返 回 值: 1：正常 0：异常

  * 说    明: 通过IIC向模块发送一个字节

  *

***************************************************************************************************/

static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char data)

{        

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

        {

                return 0;

        }

        return 1;        

}

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: data  length

  * 返 回 值: 1：正常 0：异常

  * 说    明: 通过IIC向模块发送 长度为length 的数据

  *

***************************************************************************************************/

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

{

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

        {

                return 0;

        }

        return 1;

}

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: data  length

  * 返 回 值: 1：正常 0：异常

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

  *

***************************************************************************************************/

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

{

        /* Do the read */

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

        {

                return 0;

        }

        return 1;

}

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: addr  value

  * 返 回 值: 无

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

  *

***************************************************************************************************/

static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)

{

        unsigned char dta[2] = {0};

        dta[0] = addr;

        dta[1] = value;

        PAJ7620_send_byteS(dta, 2);

}

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: addr  values  size

  * 返 回 值: 无

        * 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

  *

***************************************************************************************************/

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

{

        if (PAJ7620_send_byte(addr) != 1)

                return 0;

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

                return 0;

        return 1;

}

/**************************************************************************************************

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

  * 输入参数: addr  

  * 返 回 值: 无

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

  *

***************************************************************************************************/

static unsigned char readReg(uint8_t addr)

{

        uint8_t values;

        readRegs(addr, &values, 1);

        return values;

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)

  * 输入参数: bank  

  * 返 回 值: 无

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

  *

***************************************************************************************************/

void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)

{

        switch (bank)

        {

        case BANK0:

                writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK0);

                break; // BANK0

        case BANK1:

                writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK1);

                break; // BANK1

        }

}

void GS_WakeUp()

{

        PAJ7620_send_byte(0);

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: unsigned char paj7620u2_wakeup()

  * 输入参数: bank  

  * 返 回 值: 无

        * 说    明: 唤醒手势模块

  *

***************************************************************************************************/

unsigned char paj7620u2_wakeup()

{

        unsigned char data1 = 0x0a;

        unsigned char data2 = 0x0a;

        GS_WakeUp();                                 // wake PAJ7620U2

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

        GS_WakeUp();                                 // wake PAJ7620U2

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

        paj7620u2_selectBank(BANK0); //进入BANK0

        /* check ID */

        data1 = readReg(0x00); //读取id

        data2 = readReg(0x01); //读取id

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

                return 0;

        return 1;

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: unsigned char PAJ7620u2_init(void)

  * 输入参数:   

  * 返 回 值: 无

        * 说    明: 模块初始化

  *

***************************************************************************************************/

unsigned char PAJ7620u2_init(void)

{

        unsigned char status;

        HAL_Delay(10);

        status = paj7620u2_wakeup(); //唤醒PAJ7620U2

        if (!status)

                return 0;

        paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0

        HAL_Delay(50);

        /* Load the registers data */

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

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

        paj7620u2_selectBank(BANK0);                                                                        // enter BANK0

        return 1;

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: void Gesture_Init(void)

  * 输入参数:   

  * 返 回 值: 无

        * 说    明: 模块初始化

  *

***************************************************************************************************/

void Gesture_Init(void)

{

        unsigned char i;

        paj7620u2_selectBank(BANK0); //

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

        {

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

        }

        paj7620u2_selectBank(BANK0); //

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

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: void Gesture_Init(void)

  * 输入参数:   

  * 返 回 值: 无

        * 说    明: 模块初始化

  *

***************************************************************************************************/

void PAJ7620_Init(void)

{

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

        {

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

                HAL_Delay(500);

        }

        HAL_Delay(1000);

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

}

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

{



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

}

/**************************************************************************************************

  * 函数功能: unsigned char GetCurrentGesture(void)

  * 输入参数:   

  * 返 回 值: 无

        * 说    明: 读取模块的手势地址

  *

***************************************************************************************************/

unsigned char GetCurrentGesture(void)

{        

        uint8_t Data[2]={0,0};

        uint16_t Gesture_Data;        

        uint8_t state ;

        uint8_t i ;        

//        Gesture_Init();

//        此处判断读取来当前手势不为0时，进行处理

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



        if(state != 0)

        {

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

                switch(Gesture_Data)

                {

                        

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                        default: break;

                }

                Gesture_Data = 0;

        }

                return 0;

}

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

  /* USER CODE BEGIN 2 */

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

        HAL_Delay(1000);

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

        PAJ7620_Init();

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

//        CorMark_main();

  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */

  /* USER CODE BEGIN WHILE */

  while (1)

  {

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */

    HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_12);

    HAL_Delay(500);

    GetCurrentGesture();//

  }

五：实物测试图片和PC截图如下所示：

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。