博世传感器调试笔记（二）加速度及陀螺仪传感器BMI160

2024-04-08 19:31:00

一.功能参数简介
bosch Sensortec公司推出的最新BMI160惯性测量单元将最顶尖的16位3轴超低重力加速度计和超低功耗3轴陀螺仪集成于单一封装.MI160采用14管脚LGA封装，尺寸为2.5×3.0×0.8mm3。当加速度计和陀螺仪在全速模式下运行时，耗电典型值低至950µA，仅为市场上同类产品耗电量的50%或者更低。

BMI160传感器的i2c 设备地址是 0x68(当sd0脚接地)/0x69(当sdo 脚拉高)。

二. 重要寄存器
1. 芯片ID----R0：CHIPID 寄存器 ,值为 0xd1

2. R0x03:pmu_status--- BMI160当前工作模式/状态寄存器

3.   加速度Accelerometer field data
X轴16bit加速度数据
r0x12:ACCD_X_LSB acc_x_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x13:ACCD_X_MSB acc_x_msb[15:8]   bit0--bit7

Y轴16bit加速度数据
r0x14:ACCD_Y_LSB acc_y_lsb[7:0] bit0--bit7
r0x15:ACCD_Y_MSB acc_y_msb[15:8] bit0--bit7

Z轴16bit加速度数据
r0x16:ACCD_Z_LSB acc_z_lsb[7:0] bit0--bit7
r0x17:ACCD_Z_MSB acc_z_msb[15:8] bit0--bit7

4. 陀螺仪角速度数据gyroscope field data

X轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x0c:gyr_x_lsb[7:0] bit0--bit7
r0x0d:gyr_x_msb[15:8] bit0--bit7

Y轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x0e:gyr_y_lsb[7:0] bit0--bit7
r0x0f:gyr_y_msb[15:8] bit0--bit7

Z轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x10:gyr_z_lsb[7:0] bit0--bit7
r0x11:gyr_z_msb[15:8] bit0--bit7

5. 加速度量程配置寄存器r0x41:ACC_RANGE
0B0011:+-2G RANGE;0b0101+-4g;0b1000:+-8g;0b1100:+-16g

6. 控制寄存器r0x7e
0x11:set pmu mode of accelerometer to normal
0x15:set pmu mode of gyroscope to normal

7. 建议加速度及陀螺仪模块均使用系统默认参考配置
0x41----0x03 加速度量程±2g
0x40----0x28

0x42----0x28
0x43----0x00 角速度±2000°/s

三. 参考代码
1. 3轴加速度数据读取参考代码：
i2c_write_byte(0x7e,0x11);

DelayMs(100);

x =( i2c_read_byte(0x12) &0xff) ;
       x = x|(( i2c_read_byte(0x13) &0xff)<<8);
       if(x>0x7fff)
       {
           x = -(0xffff-x);
       }
        x = (x*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

y =( i2c_read_byte(0x14) &0xff) ;
       y = y|(( i2c_read_byte(0x15) &0xff)<<8);
       if(y>0x7fff)
       {
           y = -(0xffff-y);
       }
        y = (y*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

z =( i2c_read_byte(0x16) &0xff) ;
       z = z|(( i2c_read_byte(0x17) &0xff)<<8);
       if(z>0x7fff)
       {
           z = -(0xffff-z);
       }
        z = (z*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

2. 3轴陀螺仪数据读取参考代码：
i2c_write_byte(0x7e,0x15);
DelayMs(100);

x =( i2c_read_byte(0x0c) &0xff) ;
           x = x|(( i2c_read_byte(0x0d) &0xff)<<8);
           if(x>0x7fff)
           {
               x = -(0xffff-x);
           }
           x = (x*2000)/0x7fff;// range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式

y =( i2c_read_byte(0x0e) &0xff) ;
           y = y|(( i2c_read_byte(0x0f) &0xff)<<8);
           if(y>0x7fff)
           {
               y = -(0xffff-y);
           }
           y = (y*2000)/0x7fff;// range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式

z =( i2c_read_byte(0x10) &0xff) ;
           z = z|(( i2c_read_byte(0x11) &0xff)<<8);
           if(z>0x7fff)
           {
               z = -(0xffff-z);
           }
           z = (z*2000)/0x7fff; // range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式

四. 调试注意事项

1. 默认开机后bmi160进入suspend mode，此时bmi160的加速度及陀螺仪功能均处于未工作状态。需配置R0x7e寄存器使得加速度及陀螺仪功能进入正常工作（数据采样）模式。
by default bmi160 accel and gyro are in suspend mode after powering up the device.the device is powering up in less than 10ms.

2. 每次进行加速度数据检测前，请先执行i2c_write_byte(0x7e,0x11)，使得加速度模块进入normal工作模式；
3. 每次进行陀螺仪数据检测前，请先执行i2c_write_byte(0x7e,0x15) 使得陀螺仪模块进入normal工作模式；

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