STM32——库函数版——ADXL345驱动程序

加速度传感器ADXL345驱动程序

完整工程链接：
ADXL345工程代码

1.ADXL345简介

ADXL345是ADI公司推出的基于iMEMS技术的3轴、数字输出加速度传感器。

特点：
1.分辨率高：最高13位分辨率。
2.量程可变：具有+/-2g、+/-4g、+/-8g、+/-16g可变的测量范围。
3.灵敏度高：最高达3.9mg/LSB，能测量不到1.0的倾斜角度变化。
4.功耗低：40~145uA的超低功耗，待机模式只有0.1uA。
5.支持标准的I2C或SPI数字接口，自带32级FIFO存储，并且内部有多种运动状态检测和灵活的中断方式等特性。

芯片手册核心内容：

芯片名称	ADXL345
工作原理	ADXL345是一款完整的3轴加速度测量系统
引脚说明	SDA CLK GND VCC
工作环境电压	2.0 V 至3.6 V 宽温度范围（-40℃至+85℃）
通讯方式	SPI(3线和4线)或 I2C数字接口
量程	-0.3V至+3.9V ， 10000g
精度（最小单位的偏移量）	3.9mg/LSB
数据格式	16位二进制补码

注意：

当 ADXL345 沿检测轴正向加速时，它对正加速度进行检测。在检测重力时，当检测轴的方向与重力的方向相反时检测到的是正加速度。

2.ADXL345控制程序

功能： 使用STM32F103ZET6驱动ADXL345，读取传感器三个方向的加速度值和转换后的角度值，通过串口打印显示，同时通过按键进行校准。
程序框架：
(1) 初始化ADXL345
(2) 读取ADXL345三个方向的加速度值
(3) 通过加速度的值计算角度值
(4) 主函数显示测试结果

初始化ADXL345函数

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ADXL345_Init
* 函数功能 : 初始化ADXL345.
* 输    入 : 无
* 输    出 : 无
* 返 回 值 ：0 初始化成功，1 初始化失败
*******************************************************************************/
u8 ADXL345_Init(void)
{                 IIC_Init();                           //初始化IIC总线  if(ADXL345_RD_Reg(DEVICE_ID)==0XE5)   //读取器件ID{  ADXL345_WR_Reg(DATA_FORMAT,0X2B);     //低电平中断输出,13位全分辨率,输出数据右对齐,16g量程 模式ADXL345_WR_Reg(BW_RATE,0x0A);         //数据输出速度为100HzADXL345_WR_Reg(POWER_CTL,0x28);      //链接使能,测量模式     (POWER_CTL寄存器选择工作模式)ADXL345_WR_Reg(INT_ENABLE,0x00);    //不使用中断      ADXL345_WR_Reg(OFSX,0x00);ADXL345_WR_Reg(OFSY,0x00);ADXL345_WR_Reg(OFSZ,0x00); return 0;}          return 1;
}

读取ADXL345三轴加速度值

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ADXL345_RD_XYZ
* 函数功能 : 读取3个轴的数据
* 输    入 : x,y,z:读取到的数据
* 输    出 : 无
* 返 回 值 ：无
*******************************************************************************/
void ADXL345_RD_XYZ(short *x,short *y,short *z)
{u8 buf[6];u8 i;IIC_Start();                 IIC_Send_Byte(ADXL_WRITE); //发送写器件指令    IIC_Wait_Ack();       IIC_Send_Byte(0x32);           //发送寄存器地址(数据缓存的起始地址为0X32)IIC_Wait_Ack();                                                     IIC_Start();                    //重新启动IIC_Send_Byte(ADXL_READ);   //发送读器件指令IIC_Wait_Ack();for(i=0;i<6;i++)     //读6个字节，两个字节存储一个轴的数据{if(i==5)buf[i]=IIC_Read_Byte(0); //读取一个字节,不继续再读,发送NACK  else buf[i]=IIC_Read_Byte(1);      //读取一个字节,继续读,发送ACK }                IIC_Stop();                   //产生一个停止条件*x=(short)(((u16)buf[1]<<8)+buf[0]);         *y=(short)(((u16)buf[3]<<8)+buf[2]);        *z=(short)(((u16)buf[5]<<8)+buf[4]);
}

通过加速度的值计算角度值

注意：返回值角度值单位是0.1°
偏转角度计算公式：

/*******************************************************************************
* 函 数 名 : ADXL345_Get_Angle
* 函数功能 : 得到角度
* 输    入 : x,y,z:x,y,z方向的重力加速度分量(不需要单位,直接数值即可)dir:要获得的角度.0,与Z轴的角度;1,与X轴的角度;2,与Y轴的角度.
* 输    出 : 无
* 返 回 值 ：返回值:角度值.单位0.1°.
*******************************************************************************/
short ADXL345_Get_Angle(float x,float y,float z,u8 dir)
{float temp;float res=0;     //res得到的是弧度值，需要将其转换为角度值也就是*180/3.14switch(dir){case 0:        //与自然Z轴的角度temp=sqrt((x*x+y*y))/z;res=atan(temp);break;case 1:       //与自然X轴的角度temp=x/sqrt((y*y+z*z));res=atan(temp);break;case 2:        //与自然Y轴的角度temp=y/sqrt((x*x+z*z));res=atan(temp);break;}return res*180/3.14*10;      //乘以10是为了取一位小数，角度精确到0.1°所以要乘以10
}

3.结果演示

演示X轴的倾斜角度和三轴的加速度值数据正确