【开发教程8】疯壳·开源蓝牙心率防水运动手环-三轴计步伐

FutureX

开源蓝牙心率防水运动手环

——疯壳·智能穿戴开发系列

三轴计步伐

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! O9 `4 b: T* u. b+ V    三轴记步
    1相关简介

    本次，我们将使用 DA14580 的硬件 I2C 读取三轴传感器的步数。
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    I2C 总线是一个为系统中电路通信提供支持的可编程控制总线，它是一个软件定义的两线通信协议。
- m( n* r$ c9 m    两线 I2C 串行接口包括一个串行数据线（SDA）和一个串行时钟线（SCL）；
    支持两种通行速率，标准模式（0~100Kb/s）和快速模式（小于等于 400Kb/s）；
$ U! x  h! ]) O1 s: O    时钟同步；
    32 字节的发送接收 FIFO；
     主机发送与接收操作；
    7 或 10 位地址，7 或 10 位混合格式发送；
    块发送模式；
    默认从地址为 0x055；
* }% e( r+ I9 l8 E3 n1 x$ |    中断或者轮询操作模式；
6 K' v6 j5 _9 p2 N$ C' v    可编程的数据线保持时间；

) R# M6 k% L) m    本次使用的三轴传感器是 LIS2DS12。LIS2DS12 是一种超低功率高性能三轴线性加速度计，具有用户可选择的尺寸 2G/4G/8G/16G,能够测量输出数据速率从1Hz 到 6400Hz 的加速度。并且具有集成的 256 级先入先出（FIFO）缓冲器，让用户在存储数据时，限制主机处理器的干预。LIS2DS12 支持 SPI 和 I2C 两种接口， 我们这里采用的 I2C 接口。


+ \- a/ S+ O. \. \$ c5 x  V, `    2硬件设计

    LIS2DS12 一共有 12 引脚。1 脚 SCL 是时钟信号。2 脚 CS 是 SPI/I2C 使能引脚。第 3 引脚是 SPI 的数据输出，由于这里用的 I2C，这个引脚空余。引脚 SDA 是 I2C 用来传送数据的。还有两个中断脚 INT1、INT2，打开之后，当 LIS2DS12 检测到步数，能产生中断电平。

% Q& v6 b+ h: k: w. ]- I/ Q    
, R; Z2 d5 e4 x' u' x6 e    图 1
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4 ?0 d  U1 ?% r" ^: S% L! s    3软件设计
" S& X8 |6 F3 \5 H, Z9 U' @, l/ p' T
    首先，完成系统初始化，调用 system_init()，可以参考前面的电量检测。接 下 来 就 是 I2C 的 使 用 了 。 第 一 步 我 们 配 置 I2C 的 相 关 引 脚 。

    GPIO_ConfigurePin(I2C_GPIO_PORT, I2C_SCL_PIN, INPUT, PID_I2C_SCL, false);
- }; _7 p+ p- R3 j. G% Q' X2 [$ Y     GPIO_ConfigurePin(I2C_GPIO_PORT, I2C_SDA_PIN, INPUT, PID_I2C_SDA, false);

    第二步，就是通过下面函数初始化 I2C。
; o* [# }3 K# K) `
   
- s5 S9 {5 ^2 r2 |2 d5 E0 N    代码1

+ ^6 f- l1 r+ y4 U6 d$ R    完成 I2C 的初始化之后， 我们就可以通过 i2c_eeprom_read_byte(uint32_taddress,        uint8_t        *byte)        对        LIS2DS12        进        行        读        操        作        ，        通        过

    i2c_eeprom_write_byte(uint32_t address, uint8_t byte)对 LIS2DS12 进行写操作。
! `  C! l5 s" v9 G* h    通过 I2C 的读写函数，对 LIS2DS12 寄存器进行读写，就能使用 LIS2DS12。详细资料可以查询 LIS2DS12 的 datasheet。
    首先，我们是调用函数 status_t LIS2DS12_ACC_R_WHO_AM_I_BIT(u8_t *value) 读 取 设 备 ID ， 判 定 是 否 为 正 确 的 设 备 。 然 后 ， 我 们 调 用LIS2DS12_ACC_W_SOFT_RESET(LIS2DS12_ACC_SOFT_RESET_t newValue)，软件初始化 LIS2DS12 设备。如果读取设备错误或者软件初始化不成功，DA14580 会进入一个空的死循环。最后，我们会进入 Loop_Test_Pedometer()，记步测试。

   
" k5 H% p& t- _3 s4 O  f    代码2

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1 g# e' X  a4 W    4  实验现象
4 V! e% L; {' [; a( j( [1 H
0 r. a) \) Z! t" R6 u    首先，插好 Jlink 和 USB 转串口，然后打开打开串口调试助手。
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& I6 P9 @! I' _' S( a- z4 f    （1）选择串口号，我们图中是 COM1，这个根据实际情况选择。

9 \6 y$ E# i' K# c1 ?    （2）配置串口参数，波特率为 115200，数据位 8，停止位 1，没有校验位和控制流，与下图一致。

4 t/ V9 T& S+ Q# s
) p, z" C0 a# k0 T5 e    （3）点击打开串口。

   
% d5 p. w4 E1 j9 v8 Z    图 2
; H. j& k( Y0 V- |1 r5 |    配置完串口之后，打开我们提供的代码。
& a/ k, [7 l# ]8 I6 R, l( w
% h& d5 F$ S1 G9 _. R% N* I1 t5 j    （1）点击仿真按键。

   
" N& o) _9 F& o' ?4 U    图 3
    （2）点击运行代码。
- X1 N" V" [% p$ |( _
% Z8 N, F& x8 N+ m" L" e            
    图 4

" c! g( V+ u& b    完成上述操作，就会看到串口调试助手区域 4 中会显示出步数，我们摇晃单片机，会发现串口调试助手打印出新的步数，并且步数在增加。

   
+ P. [: t1 B# ]2 Y8 |" S7 L    图 5


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2022-8-3 14:30 上传

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