lis3dh调试心得，读取正确的加速度值

最近在调试lis3dh加速度计，网上一搜能找到很多资料，但是描述正确的，感觉不是很多，所以这里我来总结一下，也是在网友博客的基础上将正确的地方集中整理一下。

1. 首先说驱动，驱动网上流传的基本上就是一份，.h.c文件随便一搜就能下载到lis3dh的驱动，由于我的是公司电脑，文件是加密，就不上传驱动了，大家可以自行搜索其他的资源下载，驱动下载下来后，用户需要完成的就是底层SPI（这里我用的是SPI读写方法，IIC的没用过）的读写寄存器的函数，我把自己写的粘贴出来，大家参考一下，用的而是HAL函数，这里有一点需要说明一下，就是SPI的速率配置，开始我配置的6M，读取WHO_AM_I寄存器以及任何寄存器读出来都是0x88，检查很多地方都找不出原因来，后来偶然的情况下改成了3M，竟然读取ID成功了0x33, LIS3DH datasheet上写的最大支持spi速率是10MHz.看来实际支持不了这么大的速率。

另外，对于下载的驱动还有一点说明，要注意里面函数返回值的定义，原有驱动是：

typedef enum {
MEMS_SUCCESS = 0x01,
MEMS_ERROR = 0x00，
} status_t;

为了适应HAL库驱动，我给改成了：

typedef enum {
MEMS_SUCCESS = 0x00,
MEMS_ERROR = 0x01
} status_t;

另外驱动里面的每个函数返回值的判断是：

if( ！LIS3DH_ReadReg(LIS3DH_FIFO_CTRL_REG, &value) )
return MEMS_ERROR;

我改成了：

if( LIS3DH_ReadReg(LIS3DH_FIFO_CTRL_REG, &value) ) //为了适应返回0就是成功，返回非0是失败。
return MEMS_ERROR;

/*注意：lis3dh波特率设置为3M可以读取正确，设置为8分频6M就不行*/
extern SPI_HandleTypeDef hspi2;
uint8_t LIS3DHInit(void)//SPI初始化
{ LIS3DH_CS_DISABLE; 取消片选  MX_SPI2_Init();return HAL_OK;
}
/*******************************************************************************
* Function Name                : LIS3DH_ReadReg
* Description                : Generic Reading function. It must be fullfilled with either
*                        : I2C or SPI reading functions
* Input                        : Register Address
* Output                : Data REad
* Return                : None
*******************************************************************************/
uint8_t LIS3DH_ReadReg(uint8_t Reg, uint8_t* Data) {uint8_t ret;uint8_t txdata;/* Start SPI transmission */LIS3DH_CS_ENABLE;/* Add read bit */Reg |= 0x80; /* Send address */HAL_SPI_Transmit(&hspi2,&Reg,1,100);/* Receive data */txdata = LIS302DL_LIS3DSH_DUMMY_BYTE;ret = HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2,&txdata,Data,1,100);       /* Stop SPI transmission */LIS3DH_CS_DISABLE;return ret;
}/*******************************************************************************
* Function Name                : LIS3DH_WriteReg
* Description                : Generic Writing function. It must be fullfilled with either
*                        : I2C or SPI writing function
* Input                        : Register Address, Data to be written
* Output                : None
* Return                : None
*******************************************************************************/
uint8_t LIS3DH_WriteReg(uint8_t WriteAddr, uint8_t Data)
{ uint8_t txdata[2],ret;txdata[0] = WriteAddr;txdata[1] = Data;/* Start SPI transmission */LIS3DH_CS_ENABLE;    /* Send address */ret = HAL_SPI_Transmit(&hspi2,txdata,2,100);/* Stop SPI transmission */LIS3DH_CS_DISABLE;return ret;
}
uint8_t LIS3DH_MultiRead(uint8_t start_addr,uint8_t len,uint8_t *data)//连续读读寄存器
{uint8_t ret,txdata;/* Add read bit and autoincrement bit */start_addr |= 0xC0;txdata = start_addr;/* Start SPI transmission */LIS3DH_CS_ENABLE;/* Send address */HAL_SPI_Transmit(&hspi2,&txdata,1,100);    /* Receive data */ret = HAL_SPI_TransmitReceive(&hspi2,data,data,len,1000);    /* Stop SPI transmission */LIS3DH_CS_DISABLE;return ret;
}

2. 初始化以及参数配置：

LIS3DHInit(); //1.中代码有这个函数的实现，主要是SPI初始化以及片选信号拉高
    Reset_LIS3DH(); //复位各个寄存器
    ret = gsensor_init(); //配置参数
    if(ret != RT_EOK){
        rt_kprintf("gsensor_init failed:%d.\r\n",ret);
        ret = -RT_ERROR;
        return ret;
    }
    gsensor_set_threshold(44,1);//中断阈值设置,这里主要设置产生中断的阈值，当加速度达到这个值后就会触发中断1.

下面给出各个函数的具体实现：

void Reset_LIS3DH(void)
{LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_TEMP_CFG_REG,0x00); LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG1,0x07); //XYZ轴使能LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG2,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG3,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG4,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG5,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CTRL_REG6,0x00); LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_REFERENCE_REG,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_FIFO_CTRL_REG,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_INT1_CFG,0x00);    LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_INT1_THS,0x00);  LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_INT1_DURATION,0x00);LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CLICK_CFG,0x00);  LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_CLICK_THS,0x00); LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_TIME_LIMIT,0x00);    LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_TIME_LATENCY,0x00);  LIS3DH_WriteReg(LIS3DH_TIME_WINDOW,0x00);
}
int gsensor_init(void)
{uint8_t response = 0;response |= LIS3DH_SetODR(LIS3DH_ODR_100Hz);//设置数据输出频率response  = response << 1;response |= LIS3DH_SetMode(LIS3DH_NORMAL);//设置正常模式response  = response << 1;response |= LIS3DH_SetFullScale(LIS3DH_FULLSCALE_2);//设置量程为±2g， BIT6:DATA LSBresponse  = response << 1;response |= LIS3DH_SetAxis(LIS3DH_X_ENABLE | LIS3DH_Y_ENABLE | LIS3DH_Z_ENABLE);//使能三轴数据输出response  = response << 1;return response;
}
uint8_t gsensor_set_threshold(uint8_t threshold_value,uint8_t interrupt_ID)
{/*1 LSb = 16 mg @ FS = ±2 g1 LSb = 32 mg @ FS = ±4 g1 LSb = 62 mg @ FS = ±8 g1 LSb = 186 mg @ FS = ±16 g*/uint8_t response = 0;if(interrupt_ID == 1){LIS3DH_HPFAOI1Enable(MEMS_DISABLE);//High pass filter enabled for AOI function on interrupt 1,response|= LIS3DH_SetIntConfiguration(LIS3DH_INT1_ZHIE_ENABLE|LIS3DH_INT1_ZLIE_ENABLE|LIS3DH_INT1_YHIE_ENABLE|LIS3DH_INT1_YLIE_ENABLE|LIS3DH_INT1_XHIE_ENABLE|LIS3DH_INT1_XLIE_ENABLE);//INT1_CFG中enableresponse|= LIS3DH_SetInt6D4DConfiguration(LIS3DH_INT1_6D_ENABLE);response|= LIS3DH_SetIntMode(LIS3DH_INT_MODE_6D_POSITION);response|= LIS3DH_SetInt1Threshold(threshold_value);//16 * 16mg == 256mgresponse|= LIS3DH_SetInt1Pin(LIS3DH_I1_INT1_ON_PIN_INT1_ENABLE);}
}

3. 数据采集及计算,有两种方法：

1）通过公式计算得到：

首先调用LIS3DH_GetAccAxesRaw（）获得xyz三个方向的寄存器值，然后通过公式计算。参考文章是这篇：

https://blog.csdn.net/sinat_23338865/article/details/51612872

首先在2中参数配置里，配置了fullsacle满量程是±2g, LIS3DH是16bit的data output，其中有一bit是符号位，所以还剩15bit的数据值，2^15 = 32768，2g = 2000mg，精度为2g/2^15= 2000mg/32768 =0.061mg，所以可以计算三个方向的值为：

X = X * 2000 /32768; 单位：mg

Y= Y * 2000 /32768; 单位：mg

Z = Z * 2000 /32768; 单位：mg

2）通过移位的方式获得：

void LIS3DH_Get_AccRaw(int16_t* pdata)
{uint8_t i = 0;uint8_t regValue[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0};int16_t symbol[3] = {0,0,0};for(i=0;i<6;i++){LIS3DH_ReadReg(LIS3DH_OUT_X_L+i, regValue+i);            }/* Format the data. */for(i=0;i<3;i++){if(regValue[2*i+1] & 0x80) symbol[i] = 0xF000;else symbol[i] = 0x0000;                }pdata[0] =symbol[0]  | ((( ( ( int16_t )regValue[1] ) << 8 ) + ( int16_t )regValue[0] ) >> 4);pdata[1] =symbol[1]  | ((( ( ( int16_t )regValue[3] ) << 8 ) + ( int16_t )regValue[2] ) >> 4);pdata[2] =symbol[2]  | ((( ( ( int16_t )regValue[5] ) << 8 ) + ( int16_t )regValue[4] ) >> 4);}
/*
*function:LIS3DH_Get_Sensitivity
*作用：读取满量程值：(00: +/- 2G; 01: +/- 4G; 10: +/- 8G; 11: +/- 16G)
*/
static void LIS3DH_Get_Sensitivity(uint8_t* sensitivity)
{uint8_t fullscale = 0;    LIS3DH_ReadReg(LIS3DH_CTRL_REG4,&fullscale);fullscale    = (fullscale & 0x30) >> 4; //0x30:0011 0000switch (fullscale){case 0:*sensitivity = 1;break;case 1:*sensitivity = 2;break;case 2:*sensitivity = 4;break;case 3:*sensitivity = 12;break;default : break;}
}void LIS3DH_Get_AccValue(AxesRaw_t *pdata)
{int16_t dataRaw[3];uint8_t sensitivity = 0;LIS3DH_Get_AccRaw(dataRaw);//获取3个方向的加速度值，LIS3DH_Get_Sensitivity(&sensitivity);pdata->AXIS_X  =  ( int32_t )( dataRaw[0] * sensitivity );pdata->AXIS_Y  =  ( int32_t )( dataRaw[1] * sensitivity );pdata->AXIS_Z  =  ( int32_t )( dataRaw[2] * sensitivity );
}

讲解一下移位方法的理解：最高位bit16是符号位，所以数据位是15bit=32768,那么1个值是多少个mg就是2000mg/32768=1/16mg，就是读取出来的寄存器值需要除以16，除以16就是右移4bit,(2^4 = 16). 相对第一种方法，这种方法算出来的更准确一些应该，因为没有小数的运算。

方法2参考文章：https://www.pianshen.com/article/2045248726/

后记，现在明白了这种移位的方法了，加速度值在寄存器中是以补码的形式存在的，上面LIS3DH_Get_AccRaw（）是获取数据的补码的实现方法：

举例：regvalue[2] = 0xF0, regvalue[3] = 0xFB;

那么，if(regValue[2*i+1] & 0x80) symbol[i] = 0xF000; /*假如是负数，高4位保留（因为移位4位后，数据是0x0XXX的形式，补码需要数值前面符号位后面都是1，所以这里是0xF000），取补码，负数是以补码的形式输出*/

symbol[1] | ( ( ( ((int16_t)regValue[3]) << 8 ) + (int16_t)regValue[2] ) >> 4);执行后，结果是0xF000 | 0xFBF = 0xFFBF;

0xFFBF的二进制是 1111 1111 1011 1111

减一：1111 1111 1011 1110，取反：0000 0000 0100 0001

它的原码是 0000 0000 0100 0001,换成10进制是65，加上负号就是-65，

4，测试结果：

void cmd_lis3dh_test(char *args){rt_device_t lis3dh_dev;int8_t ret;AxesRaw_t acc,acc1;int32_t x,y,z;lis3dh_dev =  n_device_find("lis3dh");//基于RTTthrea的方式实现的代码if(lis3dh_dev == NULL){cmd_printf("lis3dh not find.\r\n");}ret = n_device_open(lis3dh_dev,RT_DEVICE_FLAG_RDWR);if(ret != HAL_OK)cmd_printf("lis3dh open failed!.\r\n");uint8_t lis_id;n_device_control(lis3dh_dev,N_LIS3DH_CTRL_ID,&lis_id);rt_kprintf("data= 0x%x\r\n",lis_id);LIS3DH_GetAccAxesRaw(&acc);//方法1）cmd_printf("LIS3DH read Acceleration adval, x:%d, y:%d, z:%d.\r\n",acc.AXIS_X,acc.AXIS_Y,acc.AXIS_Z);acc.AXIS_X = acc.AXIS_X * 2000 / 32768;acc.AXIS_Y = acc.AXIS_Y * 2000 / 32768;acc.AXIS_Z = acc.AXIS_Z * 2000 / 32768;cmd_printf("LIS3DH read Acceleration mg, x:%d, y:%d, z:%d.\r\n",acc.AXIS_X,acc.AXIS_Y,acc.AXIS_Z);LIS3DH_Get_AccValue(&acc1); //方法2）cmd_printf("LIS3DH read Acceleration g, x:%d, y:%d, z:%d.\r\n",acc1.AXIS_X,acc1.AXIS_Y,acc1.AXIS_Z);    cmd_printf("LIS3DH read INT1 Level: %d\r\n ",n_gpio_readpin(GPIOE,GPIO_PIN_13));//显示加速度计中断n_device_close(lis3dh_dev);
}

5，测试结果：

0x33是lis3dh的ID。

adval是寄存器中的值； mg是方法1算出来的结果，应该是0.992g(第一行)，g是方法2算出来的结果1.017g，单位标的不对。

看lis3dh知道，如果加速度计在水平放置时，在z轴方向上是1个g，x或y方向垂直放时，在x或y方向是1个g，其他两个方向应该是0，但是实际中不可能完全是0，会有微小的值存在。

lis3dh调试心得，读取正确的加速度值相关推荐

LIS3DH 加速度值读取处理
折腾加速度芯片的过程中的一些记录, 相关数据和依据来源于以下两个官方文档: AD输出位数: 加速度的值经过AD转换后以数字形式输出,这里首先要搞清楚,AD转换后的数据是多少位的,官方英文版的手册给出的 ...
使用ESP32驱动QMA7981读取三轴加速度(带例程)
使用ESP32驱动QMA7981读取三轴加速度(带例程) 1.简介 ESP32是国产乐鑫公司生产的32位单片机,双核240MHz,带有蓝牙和wifi功能,本例中使用的是ESP32-S模组.QMA798 ...
SC7A20获取三轴加速度值
SC7A20获取三轴加速度值(I2C) 1. I2C.h #ifndef __I2C_H #define __I2C_H#include "config.h"sbit I2C_SC ...
浅谈四轴PID调试心得
以下内容转自阿莫论坛,写得很详细,是调试大四轴的.小四轴调试也可参照着调. PID调试心得本人不是自动化出身,也没有受过专业训练,都是自己摸索,在这里浅述一下自己的PID参数整定心得.所言之物皆由实 ...
Ti ub954/953 Sensor调试心得
Ti ub954/953 Sensor调试心得前言 TI以及美信的串行器以及接串器是目前车载领域用的比较多的厂家,目前最近一直再用TI的954以及953进行双目sensor的调试,下面就简单记录下调 ...
记spi nor flash的调试心得
flash 调试心得前言调试目的调试步骤检查驱动 flash操作改写复位访问模式 tips 内核下相关文件系统 nor和nand的区别前言在工作中或者在开发板上或多或少都会遇到n ...
ST公司 Lis2dh12 三轴加速度传感器，计算加速度值转成角度值
目录概述项目上使用了一款Lis2dh12三轴加速度传感器.开发前要准备的工作. 1.原理图: 1.1.创建lis2dh12.c文件 1.2.在此重点说明,如果想调传感器的中断灵敏度,注意:关注1. ...
试图运行项目时出错，无法启动调试。没有正确安装调试器，请运行安装程序安装或恢复调试器。...
用Visual Studio.net 2003调试项目时,出现错误对话框,显示如下: 试图运行项目时出错,无法启动调试.没有正确安装调试器,请运行安装程序安装或恢复调试 ...
AT91RM9200+pcf8563在linux2.6.20下的调试心得
这两天调试了AT91RM9200+pcf8563在linux2.6.20下的驱动,记录一下我的调试过程以及调试心得,呵呵在linux2.6.20/drivers/rtc目录下面已经有了pc ...

lis3dh调试心得，读取正确的加速度值

lis3dh调试心得，读取正确的加速度值相关推荐

最新文章

热门文章