LSM6DS3TH-C 6轴传感器驱动
作者：互联网
LSM6DS3TH-C 6轴传感器驱动
目录说明
- 测试平台：STM32F4
- 使用说明：
- 在platform_ReadByte、与platform_WriteByte中实现对应平台的I2C读写操作接口
- 默认应用接口为弱定义，定义此USER_APP_INTERFACE宏定义可以开启示例的应用接口，用户可自定义自己的接口函数，打印信息可自行关闭，默认的接口函数不包含单位转换，只实现了原始数据存储
- 存储数据使用数据类型sLSM6DS3_Data
- 默认定义了对象sLSM6DS3_Dev g_lsm6ds3，可包含lsm6ds3.h头文件，即可使用此对象去访问用户接口函数
驱动源码
#ifndef __LSM6DS3_H__
#define __LSM6DS3_H__
#include "main.h"
#define LSM6DS3_WHO_AM_I 0X0F // 能读出ID,根据芯片不同而不同,可能是0x69,也或许是0x6a
#define LSM6DS3_CTRL1_XL 0X10 // 线性加速度传感器控制寄存器1 (r/w)。
/* bit7 ~ bit0
ODR_XL3 ODR_XL2 ODR_XL1 ODR_XL0 FS_XL1 FS_XL0 BW_XL1 BW_XL0
其中:ODR_XL3 ODR_XL2 ODR_XL1 ODR_XL0 输出数据速率和电源模式选择
FS_XL1 FS_XL0：ACC满量程选择
BW_XL1 BW_XL0：抗混叠滤波器带宽选择。
*/
#define LSM6DS3_CTRL2_G 0X11
/* bit7 ~ bit0
ODR_G3 ODR_G2 ODR_G1 ODR_G0 FS_G1 FS_G0 FS_125
其中:ODR_G3 ODR_G2 ODR_G1 ODR_G0:陀螺仪输出速率选择
FS_G1 FS_G0：陀螺仪满量程选择
FS_125：陀螺仪满量程为125dps；
*/
#define LSM6DS3_CTRL3_C 0X12
/* bit7 ~ bit0
BooT BDU H_LACTIVE PP_OD SIM IF_INC BLE SW_RESET
BooT:重启内存里的内容
BDU：更新块数据
H_LACTIVE：中断活跃水平
PP_OD：INT1和INT2衬垫上的推拉/开式排水选择。
SIM：SPI Serial interface mode select
IF_INC:寄存器地址在进行串行多字节访问时自动增加
BLE：大/小端数据选择
SW_RESET：软件复位
*/
#define LSM6DS3_CTRL4_C 0X13
/* bit7 ~ bit0
XL_BW_SCAL_ODR:加速度计带宽的选择;
SLEEP_G:陀螺仪睡眠模式使能;
INT2_on_INT1:所有中断信号在INT1上可用
FIFO_TEMP_EN:使能稳如数据作为4th FIFO数据设置
DRDY_MASK:数据读掩码使能;
I2C_disable:disable i2c接口
0
STOP_ON_FTH:启用FIFO阈值级别使用;
*/
#define LSM6DS3_CTRL5_C 0X14
/*
ROUNDING2 ROUNDING1 ROUNDING0 0 ST1_G ST0_G ST1_XL ST0_XL
ROUNDING2 ROUNDING1 ROUNDING0:从输出寄存器中读取循环突发模式(舍入)。
ST1_G ST0_G:角速率传感器自检使能。
ST1_XL ST0_XL:线性加速度传感器自检使能。
*/
#define LSM6DS3_CTRL6_C 0X15
/*
角速率传感器控制寄存器
TRIG_EN LVLen LVL2_EN XL_HM_MODE 0 0 0 0
TRIG_EN:陀螺仪数据边缘敏感触发启用。
LVLen:陀螺仪数据电平敏感触发启用。
LVL2_EN:陀螺仪电平敏感锁存使能。
XL_HM_MODE:加速计高性能工作模式禁用.
*/
#define LSM6DS3_CTRL7_G 0X16
/*
角速率传感器控制寄存器7
G_HM_MODE HP_G_EN HPCF_G1 HPCF_G0 HP_G_RST ROUNDING_STATUE 0 0
G_HM_MODE:陀螺仪的高性能工作模式禁用
HP_G_EN:陀螺数字高通滤波器使能。只有当陀螺仪处于HP模式时，才启用过滤器。
HPCF_G1 HPCF_G0:陀螺仪高通滤波器截止频率选择。
HP_G_RST:陀螺数字HP滤波器复位
ROUNDING_STATUE:源寄存器四舍五入功能使能在1E,53,1B
*/
#define LSM6DS3_CTRL8_XL 0X17
/*
线性加速度传感器控制寄存器8 (r/w)。
LPF2_XL_EN HPCF_XL1 HPCF_XL0 0 0 HP_SLOPE_XL_EN 0 LOW_PASS_ON_6D
LPF2_XL_EN: 加速度计低通滤波器LPF2选择。
HPCF_XL1 HPCF_XL0:加速度计斜率滤波器和高通滤波器配置和截止设置。
见表68。它还用于选择LPF2滤波器的截止频率，如表69所示。通过将CTRL8XL (17h)的LOW PASS ON 6D位设置为1，这种低通滤波器也可以用于6D/4D功能。
HP_SLOPE_XL_EN:加速度计斜率滤波器/高通滤波器选择。
LOW_PASS_ON_6D:低通滤波器对6D功能的选择。
*/
#define LSM6DS3_CTRL9_XL 0X18
/*
0 0 Zen_XL Yen_XL Xen_XL SOFT_EN 0 0
Zen_XL:加速计z轴输出启用。
Yen_XL:加速计y轴输出启用。
Xen_XL：加速计x轴输出启用.
SOFT_EN:启用磁强计软铁校正算法
*/
#define LSM6DS3_CTRL10_C 0X19
/*
0 0 Zen_G Yen_G Xen_G FUNC_EN FEDO_RST_STEP SIGN_MOTION_EN
Zen_G:陀螺偏航轴(Z)输出使能。
Yen_G:陀螺滚轴(Y)输出使能。
Xen_G:陀螺螺距轴(X)输出使能。
FUNC_EN:启用嵌入式功能(计步器、倾斜、显著运动、传感器轮毂和熨烫)和加速度计HP和LPF2滤波器
(参见图6)。默认值:0
FEDO_RST_STEP:重置计步器步长计数器。
SIGN_MOTION_EN:使能重要运动功能
*/
//i2c master config register
#define LSM6DS3_MASTER_CONFIG 0X1A
//interrupts register
#define LSM6DS3_WAKE_UP_SRC 0X1B
/*
0 0 FF_IA SLEEP_STATE_IA WU_IA X_WU Y_WU Z_WU
FF_IA:自由落体时间检测状态
SLEEP_STATE_IA:睡眠时间状态
WU_IA:唤醒时间检测状态
X_WU：x轴上的唤醒事件检测状态。
Y_WU: y轴上的唤醒事件检测状态。
Z_WU: z轴上的唤醒事件检测状态。
*/
#define LSM6DS3_TAP_SRC 0X1C
/*
0 TAP_IA SIGLE_TAP DOUBLE_TAP TAP_SIGN X_TAP Y_TAP Z_TAP
TAP_IA:轻击事件检测状态
SIGLE_TAP:单击事件检测状态
DOUBLE_TAP:双击事件检测状态
TAP_SIGN：轻击事件检测到的加速标志。
X_TAP Y_TAP Z_TAP：点击x/y/z轴上的事件检测状态
*/
#define LSM6DS3_D6D_SRC 0X1D
/*
纵向、横向、面朝上和面朝下源寄存器(r)
0 D6D_IA ZH ZL YH YL XH XL
D6D_IA：激活中断以改变位置纵向，横向，正面向上，正面向下。
ZH: Z轴高事件(高于阈值)
ZL：Z轴低事件(低于阈值)
...
*/
//status data register
#define LSM6DS3_STATUS_REG 0X1E
/*
- - - - - TDE GDA XLDA
TDE:温度可用的新数据
GDA:陀螺仪可用的新数据
XLDA:加速度计可用的新数据
*/
#define LSM6DS3_TAP_CFG 0x58
#define LSM6DS3_TAP_THS_6D 0x59
#define LSM6DS3_WAKE_UP_THS 0x5B
#define LSM6DS3_WAKE_UP_DUR 0x5C
#define LSM6DS3_MD1_CFG 0x5E
//temperature output data register
#define LSM6DS3_OUT_TEMP_L 0X20
#define LSM6DS3_OUT_TEMP_H 0X21
/*温度数据输出寄存器(r)。L寄存器和H寄存器一起表示一个16位的字。*/
//gyroscope output register
#define LSM6DS3_OUTX_L_G 0X22
#define LSM6DS3_OUTX_H_G 0X23
#define LSM6DS3_OUTY_L_G 0X24
#define LSM6DS3_OUTY_H_G 0X25
#define LSM6DS3_OUTZ_L_G 0X26
#define LSM6DS3_OUTZ_H_G 0X27
//acc output register
#define LSM6DS3_OUTX_L_XL 0X28
#define LSM6DS3_OUTX_H_XL 0X29
#define LSM6DS3_OUTY_L_XL 0X2A
#define LSM6DS3_OUTY_H_XL 0X2B
#define LSM6DS3_OUTZ_L_XL 0X2C
#define LSM6DS3_OUTZ_H_XL 0X2D
#define LSM6DS3_INT1_CTRL 0X0D
/*
Write INT1_CTRL = 01h // Acc Data Ready interrupt on INT1
Write INT1_CTRL = 02h // Gyro Data Ready interrupt on INT1
*/
#define I2C_Handle hi2c1
#define LSM6DS3_SlaveAddress 0xd4
#define I2C_Status HAL_StatusTypeDef
#define LSM6DS3_DeviceID 0x6a
//#define USER_APP_INTERFACE
#undef USER_APP_INTERFACE
// 操作模式读/写
typedef enum
{
eRead = 0u,
eWrite = 1u,
} OPmode_t;
// 查询状态标志
typedef enum{
STATUS_XLDA_ACC_E = 0x01, // acc 数据可读
STATUS_GDA_GYRO_E = 0x02, // gyro 数据可读
STATUS_TDA_TEMP_E = 0x04, // temp 数据可读
}LSM6DS3_STATUS_t;
// 数据类型
typedef struct
{
int16_t data_raw_acceleration[3];
int16_t data_raw_angular_rate[3];
int16_t data_raw_temperature;
float acceleration_mg[3];
float angular_rate_mdps[3];
float temperature_degC;
uint8_t whoamI;
uint8_t uReaddata;
uint8_t orientation;
} sLSM6DS3_Data;
typedef struct
{
/* I2C句柄，使用IO模拟I2C则设置句柄为NULL */
void *handle;
/* 读数据 */
sLSM6DS3_Data m_dataBuf;
/* 设备从机地址 */
uint8_t slaveAddress;
/* 设备ID */
uint8_t deviceID;
// 接口函数区域
void (*Init)(void);
uint8_t (*ReadByte)(uint8_t reg);
void (*WriteByte)(uint8_t reg, uint8_t data);
uint16_t (*ReadMultiple)(uint8_t reg_begin, uint8_t reg_end, uint8_t *data);
// 扩展用户接口，默认为弱定义，用户可自行实现
uint8_t (*ReadOrigin)(void);
uint8_t (*ReadWhoAmI)(void);
int16_t *(*ReadAngularRateRaw)(int16_t *pbuf);
int16_t *(*ReadAccelerationRaw)(int16_t *pbuf);
int16_t *(*ReadTemperatureRaw)(int16_t *pbuf);
} sLSM6DS3_Dev;
// 声明对象
extern sLSM6DS3_Dev g_lsm6ds3;
#endif
#include "LSM6DS3.h"
#include "i2c.h"
#include "debug.h"
#include <string.h>
/* 私有函数声明区域 */
static void Lsm6ds3_Init(void);
static void Lsm6ds3_WriteByte(uint8_t reg, uint8_t data);
static uint8_t Lsm6ds3_ReadByte(uint8_t reg);
static uint16_t Lsm6ds3_ReadMultiple(uint8_t reg_addr_begin, uint8_t reg_addr_end, uint8_t *data);
uint8_t Lsm6ds3_ReadOrigin(void);
uint8_t Lsm6ds3_ReadWhoAmI(void);
int16_t *Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw(int16_t *pbuf);
int16_t *Lsm6ds3_ReadAngularRateRaw(int16_t *pbuf);
int16_t *Lsm6ds3_ReadTemperatureRaw(int16_t *pbuf);
/* lsm6ds3传感器对象初始化 */
sLSM6DS3_Dev g_lsm6ds3 =
{
&hi2c1,
{0},
LSM6DS3_SlaveAddress,
LSM6DS3_DeviceID,
Lsm6ds3_Init,
Lsm6ds3_ReadByte,
Lsm6ds3_WriteByte,
Lsm6ds3_ReadMultiple,
Lsm6ds3_ReadOrigin,
Lsm6ds3_ReadWhoAmI,
Lsm6ds3_ReadAngularRateRaw,
Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw,
Lsm6ds3_ReadTemperatureRaw,
};
/*
* @brief Read generic device register (platform dependent)
*
* @param[in] handle customizable argument. In this examples is used in
* order to select the correct sensor bus handler.
* @param[in] reg register to read
* @param[in] bufp pointer to buffer that store the data read
* @param[in] len number of consecutive register to read
*
*/
static I2C_Status platform_ReadByte(void *handle, uint8_t slaveAddress, uint8_t reg, uint8_t *bufp, uint16_t len)
{
return HAL_I2C_Mem_Read(handle, slaveAddress, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, bufp, len, 1000);
}
/*
* @brief Write generic device register (platform dependent)
*
* @param[in] handle customizable argument. In this examples is used in
* order to select the correct sensor bus handler.
* @param[in] reg register to write
* @param[in] bufp pointer to data to write in register reg
* @param[in] len number of consecutive register to write
*
*/
static I2C_Status platform_WriteByte(void *handle, uint8_t slaveAddress, uint8_t reg, uint8_t *bufp, uint16_t len)
{
return HAL_I2C_Mem_Write(handle, slaveAddress, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, (uint8_t *)bufp, len, 1000);
}
/**
* @brief 写入一个字节
*
* @param[in] reg 寄存器地址
* @param[in] data 待写入的数据
*/
static void Lsm6ds3_WriteByte(uint8_t reg, uint8_t data)
{
I2C_Status ret = platform_WriteByte(g_lsm6ds3.handle, g_lsm6ds3.slaveAddress | eWrite,
reg, &data, sizeof(data));
if(ret != HAL_OK)
p_err("error_code:%d", ret);
}
/**
* @brief 读取一个字节
*
* @param[in] reg 寄存器地址
*
* @return 返回读取到的数据
*/
static uint8_t Lsm6ds3_ReadByte(uint8_t reg)
{
I2C_Status ret = platform_ReadByte(g_lsm6ds3.handle, g_lsm6ds3.slaveAddress | eRead,
reg, &(g_lsm6ds3.m_dataBuf.uReaddata), sizeof(g_lsm6ds3.m_dataBuf.uReaddata));
if(ret != HAL_OK)
{
p_err("error_code:%d", ret);
g_lsm6ds3.m_dataBuf.uReaddata= 0xff;
}
p_info("Lsm6ds3_ReadByte ret=%d, reg=0x%x, data=0x%x", ret, reg, g_lsm6ds3.m_dataBuf.uReaddata);
return g_lsm6ds3.m_dataBuf.uReaddata;
}
/**
* @brief 连续地址读取传感器参数/数据
*
* @param[in] reg_addr_begin The register address begin
* @param[in] reg_addr_end The register address end
* @param[out] data The data
*
* @return 返回读取的字节数
*/
static uint16_t Lsm6ds3_ReadMultiple(uint8_t reg_addr_begin, uint8_t reg_addr_end, uint8_t *data)
{
uint16_t nCount = 0;
if(reg_addr_begin > reg_addr_end)
{
p_err("register address invalid!");
return 0;
}
while(nCount < (reg_addr_end - reg_addr_begin + 1))
{
data[nCount] = Lsm6ds3_ReadByte(reg_addr_begin + nCount);
nCount++;
}
return nCount;
}
/**
* @brief 初始化陀螺仪和加速度传感器
*/
static void Lsm6ds3_Init(void)
{
uint8_t whoAmI = Lsm6ds3_ReadByte(LSM6DS3_WHO_AM_I);
p_info("Lsm6ds3_Init[G-SensorId] -> 0x%x", whoAmI);
if(whoAmI != LSM6DS3_DeviceID)
{
p_err("read who am i failed!");
return;
}
// 加速度计52HZ（倾斜角检测功能工作在26HZ，因此加速度计ODR必须设置为>=26hz）,2g量程。
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL1_XL, 0x20);
// 使能加速度计x,y,z轴
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL9_XL, 0x38);
// enable accelerometer int1
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_INT1_CTRL, 0x01);
// 陀螺仪208hz 2000dps
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL2_G, 0x5C);
// 使能陀螺仪x,y,z轴
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL10_C, 0x38);
// WAKE_UP INTERRUPT Configuration
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_TAP_CFG, 0x90);
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_WAKE_UP_DUR, 0x00);
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_WAKE_UP_THS, 0x02);
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_MD1_CFG, 0x20);
// 6D Orientation Configuration
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_TAP_THS_6D, 0x40);
Lsm6ds3_WriteByte(LSM6DS3_CTRL8_XL, 0x01);
p_info("Lsm6ds3 init successfule!");
}
/****************************************** 应用接口 *********************************************/
#ifdef USER_APP_INTERFACE
/**
* @brief 获取传感器坐标零点
*
* @return 见#define LSM6DS3_D6D_SRC
*/
uint8_t Lsm6ds3_ReadOrigin(void)
{
g_lsm6ds3.m_dataBuf.orientation = Lsm6ds3_ReadByte(LSM6DS3_D6D_SRC);
return g_lsm6ds3.m_dataBuf.orientation;
}
/**
* @brief 获取芯片ID
*
* @return 返回芯片ID
*/
uint8_t Lsm6ds3_ReadWhoAmI(void)
{
g_lsm6ds3.m_dataBuf.whoamI = Lsm6ds3_ReadByte(LSM6DS3_WHO_AM_I);
return g_lsm6ds3.m_dataBuf.whoamI;
}
/**
* @brief 读取角速度寄存器原始值
*
* @param[out] pbuf The pbuf
*
* @return 返回角速度寄存器原始值（带符号数值）
*/
int16_t *Lsm6ds3_ReadAngularRateRaw(int16_t *pbuf)
{
// 读取寄存器值使用无符号类型，读取后取值再转为有符号
uint8_t buf[6] = {0};
if((g_lsm6ds3.ReadByte(LSM6DS3_STATUS_REG) & STATUS_GDA_GYRO_E) != 0)
{
Lsm6ds3_ReadMultiple(LSM6DS3_OUTX_L_G, LSM6DS3_OUTZ_H_G, buf);
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_angular_rate[0] = (buf[1] << 8) | buf[0];
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_angular_rate[1] = (buf[3] << 8) | buf[2];
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_angular_rate[2] = (buf[5] << 8) | buf[4];
}
if(NULL != pbuf)
memcpy(pbuf, buf, sizeof(buf));
return g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_angular_rate;
}
/**
* @brief 读取加速度寄存器原始值
*
* @param[out] pbuf The pbuf
*
* @return 返回加速度寄存器原始值（带符号数值）
*/
int16_t *Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw(int16_t *pbuf)
{
// 读取寄存器值使用无符号类型，读取后取值再转为有符号
uint8_t buf[6] = {0};
if((g_lsm6ds3.ReadByte(LSM6DS3_STATUS_REG) & STATUS_XLDA_ACC_E) != 0)
{
Lsm6ds3_ReadMultiple(LSM6DS3_OUTX_L_XL, LSM6DS3_OUTZ_H_XL, buf);
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_acceleration[0] = (buf[1] << 8) | buf[0];
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_acceleration[1] = (buf[3] << 8) | buf[2];
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_acceleration[2] = (buf[5] << 8) | buf[4];
}
if(NULL != pbuf)
memcpy(pbuf, buf, sizeof(buf));
return g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_acceleration;
}
/**
* @brief 读取温度寄存器原始值
*
* @param[out] pbuf The pbuf
*
* @return 返回温度存器原始值（带符号数值）
*/
int16_t *Lsm6ds3_ReadTemperatureRaw(int16_t *pbuf)
{
// 读取寄存器值使用无符号类型，读取后取值再转为有符号
uint8_t buf[2] = {0};
if((g_lsm6ds3.ReadByte(LSM6DS3_STATUS_REG) & STATUS_TDA_TEMP_E) != 0)
{
Lsm6ds3_ReadMultiple(LSM6DS3_OUT_TEMP_L, LSM6DS3_OUT_TEMP_H, buf);
g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_temperature = (buf[1] << 8) | buf[0];
}
if(NULL != pbuf)
memcpy(pbuf, buf, sizeof(buf));
return &(g_lsm6ds3.m_dataBuf.data_raw_temperature);
}
#else
__weak uint8_t Lsm6ds3_ReadOrigin(void)
{
return 0xff;
}
__weak uint8_t Lsm6ds3_ReadWhoAmI(void)
{
return 0xff;
}
__weak int16_t *Lsm6ds3_ReadAngularRateRaw(int16_t *pbuf)
{
return NULL;
}
__weak int16_t *Lsm6ds3_ReadAccelerationRaw(int16_t *pbuf)
{
return NULL;
}
__weak int16_t *Lsm6ds3_ReadTemperatureRaw(int16_t *pbuf)
{
return NULL;
}
#endif
标签：XL,LSM6DS3,uint8,LSM6DS3TH,传感器,驱动,Lsm6ds3,reg,define 来源： https://www.cnblogs.com/veis/p/16152526.html