STM32C5开发IIS3DWB10IS.2--IIC获取加速度计数据概述视频教程样品申请源码下载硬件准备参考程序串口配置通信模式IIC设置CS设置生成项目导入STM32CubeIDE设置工程编码添加头文件printf 重定向参考程序CMake设置初始化管脚获取ID配置工作参数轮询读取数据平放与垂直摆放测试概述IIS2ICLX 是意法半导体推出的一款高精度、低功耗双轴数字加速度传感器特别适用于倾角测量。该器件具有低噪声、良好的温度稳定性和重复性支持 ±0.5/±1/±2/±3 g 可选量程并提供 IICI²C和 SPI 数字通信接口可应用于设备调平、结构健康监测及工业自动化等领域。本章介绍如何通过 IIC 接口驱动 IIS2ICLX实现器件识别、初始化配置以及 X、Y 两轴加速度和温度数据的读取。程序通过轮询数据就绪标志获取原始数据完成单位换算后通过串口输出为后续的倾角计算、零偏校准和滤波处理奠定基础。需要样片的可以加qun申请925643491 / 615061293 。视频教程https://www.bilibili.com/video/BV1dYhe6iEhR/样品申请https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#源码下载https://download.csdn.net/download/qq_24312945/93485139硬件准备首先需要准备一个开发板这里我准备的是自己绘制的开发板需要的可以进行申请。主控为STM32C542CC振动传感器为IIS2ICLX。参考程序https://github.com/CoreMaker-lab/STM32C542CC_IIS2ICLXhttps://gitee.com/CoreMaker/STM32C542CC_IIS2ICLX串口配置查看原理图PA9和PA10设置为开发板的串口。在左侧 Peripherals 中选择 Connectivity → USART1Mode 选择 Async表示配置为异步串口模式Function used by the component 显示为 UART说明 USART1 在异步模式下使用 UART HAL 驱动串口参数配置为115200 波特率、8 位数据位、无校验、1 位停止位、收发模式GPIO TxUSART1_TX 选择 PA9GPIO RxUSART1_RX 选择 PA10PA9 / PA10 均配置为 Alternate 复用功能模式Pull 选择 No pull-up and no pull-downOutput type 选择 Push pullSpeed 选择 Low通信模式对于IIS2ICLX可以使用SPI或者IIC进行通讯。本文使用的板子原理图如下所示。IIC设置IIS2ICLX 通过 IIC 接口与 STM32C542CCT6 进行通信。传感器的 SPC/SCL 和 SDI/SDO/SDA 分别连接到 STM32C542CCT6 的 PB6 和 PB7对应 I2C_SCL 时钟信号和 I2C_SDA 数据信号。SCL 和 SDA 均通过 4.7 kΩ 电阻上拉至 3.3 V。原理图通过 0 Ω 电阻实现 SPI 与 I3C 接口切换。使用 IIC 时应焊接R7、R10 和 R12 不焊接 R8、R11 和 R13。首先在 STM32CubeMX2 中进入 Peripherals 外设配置页面在 Connectivity 分类中选择 I2C1并将 I2C1 外设使能。如图所示本实验的 I2C1 配置步骤如下点击左侧 Peripherals 外设配置入口在 Connectivity 分类中选择 I2C1将 I2C1 Mode 设置为 I2C并确认 I2C1 显示为 ActiveSpeed frequency 设置为 Fast mode plus - 1 MHz确认 I2C1 的 GPIO 引脚映射SCL 为 PB6SDA 为 PB7CS设置IIS2ICLX 的 CS 引脚连接到 STM32C542CCT6 的 PB0SDO/TA0 引脚通过板上的 SA0 信号连接到 PA1。在 STM32CubeMX 的 Pinout 页面中选中PA1和 PB0在右侧勾选 GPIO并将状态设置为 Configured作为 IIS2ICLX 的 CS 控制引脚。进入左侧 GPIO 配置页面展开PA1和 PB0将信号标签设置为SA0和 CS。引脚配置为输出模式Output。生成项目修改配置后左下角会提示 Click to save需要先保存当前工程配置点击左侧 Project settings进入工程生成设置页面在 IDE Project Generation 中选择工程格式和工具链本例选择 CMake GCC然后点击 Generate IDE project 生成工程导入STM32CubeIDE打开 STM32CubeIDE点击菜单栏 File选择 Import…准备导入 STM32CubeMX2 生成的 CMake 工程在 Import 窗口中展开 Import STM32 Project选择 STM32 CMake Project点击 Next进入 CMake 工程路径选择页面Project name填写导入到 STM32CubeIDE 中显示的工程名称Source directory选择 STM32CubeMX2 生成的 CMake 工程目录点击 Next继续完成工程导入Toolchain选择 MCU ARM GCC表示使用 ARM GCC 工具链进行编译MCU确认芯片型号为 STM32C542CCTx与前面 STM32CubeMX2 中选择的 MCU 保持一致CPU/Core确认内核为 Cortex-M33Core 为 0点击 Finish完成 CMake 工程导入设置工程编码在 Project Explorer 中选中当前工程点击菜单栏 Project选择 Properties进入工程属性设置在工程属性中选择 ResourceText file encoding 选择 Other编码格式输入 GBK点击 Apply and Close 保存设置添加头文件在 main.c 中添加头文件。#includemx_usart1.h#includestdio.h#includestring.hprintf 重定向为了让 printf() 输出到 USART1需要重写 _write() 函数。GCC 工程中printf() 底层会调用 _write() 输出字符因此只需要在 _write() 中调用 HAL_UART_Transmit()就可以把 printf() 的内容通过串口发送出去。int_write(intfile,char*ptr,intlen){hal_uart_handle_t*huart1mx_usart1_uart_gethandle();if(huart1!NULL){HAL_UART_Transmit(huart1,ptr,len,1000);}returnlen;}参考程序https://github.com/STMicroelectronics/iis2iclx-pid/tree/master添加对应驱动程序。CMake设置把iis2iclx_reg.c 加入 CMake 编译 。#Stubs to be able to add compiler flag overrides,e.g.-Ostarget_sources(${CMAKE_PROJECT_NAME}PRIVATE#Add additional source files hereiis2iclx_reg.c)printf 输出浮点数需要额外开启 float printf 支持。CMake 官方说明 target_link_options() 就是给可执行目标添加 linker options 的命令。target_link_options(${CMAKE_PROJECT_NAME}PUBLIC#Add additional linker flags here-u _printf_float)初始化管脚IIS2ICLX 的 IIC 片选信号 CS 为高电平有效。系统初始化完成后先将 CS 引脚置为高电平。所以使能CS为高电平配置为IIC模式。配置SA0为低电平。printf(HELLO\n);HAL_GPIO_WritePin(CS_PORT,CS_PIN,HAL_GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(SA0_PORT,SA0_PIN,HAL_GPIO_PIN_RESET);变量定义/* Private macro -------------------------------------------------------------*/#defineBOOT_TIME20//ms/* Private variables ---------------------------------------------------------*/staticint16_tdata_raw_acceleration[2];staticint16_tdata_raw_temperature;staticfloat_tacceleration_mg[2];staticfloat_ttemperature_degC;staticuint8_twhoamI,rst;staticuint8_ttx_buffer[1000];/* Extern variables ----------------------------------------------------------*//* Private functions ---------------------------------------------------------*//* * WARNING: * Functions declare in this section are defined at the end of this file * and are strictly related to the hardware platform used. * */staticint32_tplatform_write(void*handle,uint8_treg,constuint8_t*bufp,uint16_tlen);staticint32_tplatform_read(void*handle,uint8_treg,uint8_t*bufp,uint16_tlen);staticvoidtx_com(uint8_t*tx_buffer,uint16_tlen);staticvoidplatform_delay(uint32_tms);staticvoidplatform_init(void);获取ID我们可以向WHO_AM_I (0Fh)获取固定值判断是否为0x6B。对应的获取ID驱动程序,如下所示。stmdev_ctx_tdev_ctx;/* Initialize mems driver interface */dev_ctx.write_regplatform_write;dev_ctx.read_regplatform_read;dev_ctx.mdelayplatform_delay;dev_ctx.handleSENSOR_BUS;/* Init test platform */platform_init();/* Wait sensor boot time */platform_delay(BOOT_TIME);/* Set Bus mode */iis2iclx_bus_mode_set(dev_ctx,IIS2ICLX_SEL_BY_HW);/* Check device ID */iis2iclx_device_id_get(dev_ctx,whoamI);printf(IIS2ICLX0x%x,id0x%x\n,IIS2ICLX_ID,whoamI);if(whoamI!IIS2ICLX_ID)while(1);配置工作参数首先复位当前加速度计恢复默认状态。/* Restore default configuration */iis2iclx_reset_set(dev_ctx,PROPERTY_ENABLE);do{iis2iclx_reset_get(dev_ctx,rst);}while(rst);将加速度计量程设置为 ±2 g。IIS2ICLX 支持 ±0.5 g、±1 g 、±2 g和 ±3 g 三种量程。本例选择 ±2 g。传感器设置为连续数据更新输出频率为52Hz。/* Enable Block Data Update */iis2iclx_block_data_update_set(dev_ctx,PROPERTY_ENABLE);/* Set Output Data Rate */iis2iclx_xl_data_rate_set(dev_ctx,IIS2ICLX_XL_ODR_52Hz);/* Set full scale */iis2iclx_xl_full_scale_set(dev_ctx,IIS2ICLX_2g);/* Configure filtering chain(No aux interface) * Accelerometer - LPF1 LPF2 path */iis2iclx_xl_hp_path_on_out_set(dev_ctx,IIS2ICLX_LP_ODR_DIV_100);iis2iclx_xl_filter_lp2_set(dev_ctx,PROPERTY_ENABLE);随后配置 INT2 引脚将加速度数据就绪和温度数据就绪信号映射到 INT2 。 当新的加速度数据产生时传感器可通过 INT2 输出加速度数据就绪信号当新的温度数据产生时也可通过 INT2 输出温度数据就绪信号。需要注意只有INT2才知道加速度数据就绪和温度数据就绪的信号映射INT1不支持温度温度数据就绪的信号映射iis2iclx_pin_int2_route_tint2_route{0};int2_route.int2_ctrl.int2_drdy_xl1;int2_route.int2_ctrl.int2_drdy_temp1;iis2iclx_pin_int2_route_set(dev_ctx,int2_route);轮询读取数据进入主循环后程序不断读取 IIS2ICLX 的数据状态判断是否产生了新的加速度或温度数据。加速度 ODR 设置为 52Hz循环打印与ODR保持一致。while(1){uint8_treg0;/* Read output only if new xl value is available */iis2iclx_xl_flag_data_ready_get(dev_ctx,reg);if(reg){/* Read acceleration field data */memset(data_raw_acceleration,0x00,2*sizeof(int16_t));iis2iclx_acceleration_raw_get(dev_ctx,data_raw_acceleration);acceleration_mg[0]iis2iclx_from_fs2g_to_mg(data_raw_acceleration[0]);acceleration_mg[1]iis2iclx_from_fs2g_to_mg(data_raw_acceleration[1]);printf(Acceleration [mg]:%4.2f\t%4.2f\r\n,acceleration_mg[0],acceleration_mg[1]);}reg0;iis2iclx_temp_flag_data_ready_get(dev_ctx,reg);if(reg){/* Read temperature data */memset(data_raw_temperature,0x00,sizeof(int16_t));iis2iclx_temperature_raw_get(dev_ctx,data_raw_temperature);temperature_degCiis2iclx_from_lsb_to_celsius(data_raw_temperature);printf(Temperature [degC]:%6.2f\r\n,temperature_degC);}}平放与垂直摆放测试将 IIS2ICLX 传感器板分别进行平放和垂直摆放测试串口输出结果如下。这部分差值主要来自传感器的零偏。IIS2ICLX 数据手册中的 Off 参数表示加速度零重力偏移常规MSL3处理焊机后在常温下的表现。规格表给出的零偏精度为 ± 8mg同时零偏还会随温度变化。如规格表的Off_acc参数就代表在85摄氏度、85百分比湿度情况下的零重力偏移规格表给出的零偏精度为 ± 2.5mg。平放测试数据。垂直摆放测试。