STM32获取GY-25A倾角传感器串口输出数据

GY-25A模块是新型的倾角传感器模块，具有X和Y两轴模拟角度输出和串口角度输出的功能。这里介绍STM32获取GY-25A串口输出的角度数据。(获取模拟角度输出可参考：STM32多通道ADC采样获取GY-25A倾角传感器模拟输出数据）

串口输出格式介绍

GY-25A默认以9600波特率输出TTL电平的串口数据，其一帧数据输出4种数据，共8个字节，如下所示：

其中横滚角对应模拟输出的X轴，俯仰角对应模拟输出的Y轴。

串口接收的数据帧里，前4个字节固定为16进制A4 03 14 08，其中第一个字节A4是GY-25A的访问地址，第二个字节此次输出对应的指令，这里03是连续输出的指令，第三个指令是输出的寄存器收地址，14即为ROLL_H字节的地址，第四个指令是后面输出的字节数，08表示输出8个寄存器字节数据，也就是从ROLL_H输出到TEMP_L，在数据字节输出后还会输出1个字节，为前面输出的字节的累加和的低8位。如一帧数据为：A4 03 14 08 BB 36 02 01 FF 7E 0D 92 D3 。

GY-25A输出的这部分数据，采用放大100倍和补码方式表示。如16进制数据为02 01, 02是高字节，最高位为0，因此为正数，不做补码处理。02 01对应十进制数513，将513除以100得到5.13，即当前的角度为5.13度。如16进制数据为BB 36,最高位为1，因此为负数，进行补码处理，得到其代表的负数为-17610，将-17610除以100得到-176.10，即当前的角度为-176.10度。

横滚角翻转特性

芯片的横滚角度变化关系如下面所示：

需要注意，在芯片朝下模块与水平面平行时，芯片X轴微动，会有180度输出和-180度输出的跳变！
以上为横滚角X轴的输出特性。

俯仰角翻转特性

芯片的俯仰角度变化关系如下面所示：

由横滚角和俯仰角的输出特性可以看出，横滚角是360度分辨特性，俯仰角是180度分辨特性，与名称来历相符。

另外两个输出数据即航向角和温度，数据输出格式也是一样，这里不做介绍。也可以通过串口指令，控制GY-25A的工作方式，将连续输出模式改为查询模式，可以查看数据手册进行操作。

STM32串口程序

这里以STM32F401CCU6开发板介绍串口获取GY-25A默认输出数据的方式。主要的逻辑设计为：

通过中断接收四个字节，并判断是否为帧头A4 03 14 08，如果不是，重新接收4个字节，重新判断帧头。
通过中断接收四个字节，并判断是否为帧头A4 03 14 08，如果是，通过轮询方式接收9个字节，前8个字节为有效数据，最后一个字节为校验字节。收完9个字节后，重新启动4个字节的中断接收。
如果一开始接收的帧头错误，最多滑动3帧后就可以接收到正确的帧头，这一点可以自己分析。

通过STM32CUBEIDE建立HAL库工程做介绍：
首先建立工程并配置时钟，普通时序，采用内部时钟即可。

设置UART串口：

然后生成工程初始代码：

编写代码实现数据接收：

/* USER CODE BEGIN Header */
/********************************************************************************* @file           : main.c* @brief          : Main program body******************************************************************************* @attention** Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.* All rights reserved.** This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file* in the root directory of this software component.* If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.********************************************************************************/
/* USER CODE END Header */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "main.h"/* Private includes ----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN Includes *//* USER CODE END Includes *//* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD *//* USER CODE END PTD *//* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
/* USER CODE END PD *//* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM *//* USER CODE END PM *//* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart1;/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t frame_head[4];
uint8_t frame_data[9];
uint8_t d1[2];
uint8_t d2[2];uint8_t rd_flag = 0;
/* USER CODE END PV *//* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP *//* USER CODE END PFP *//* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 *//* USER CODE END 0 *//*** @brief  The application entry point.* @retval int*/
int main(void)
{/* USER CODE BEGIN 1 *//* USER CODE END 1 *//* MCU Configuration--------------------------------------------------------*//* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */HAL_Init();/* USER CODE BEGIN Init *//* USER CODE END Init *//* Configure the system clock */SystemClock_Config();/* USER CODE BEGIN SysInit *//* USER CODE END SysInit *//* Initialize all configured peripherals */MX_GPIO_Init();MX_USART1_UART_Init();/* USER CODE BEGIN 2 */HAL_UART_Receive_IT(&huart1, frame_head, 4);/* USER CODE END 2 *//* Infinite loop *//* USER CODE BEGIN WHILE */while (1){if(rd_flag==1){rd_flag = 0;HAL_UART_Receive(&huart1, frame_data, 9, 5000);d1[0]=frame_data[0];d1[1]=frame_data[1];d2[0]=frame_data[2];d2[1]=frame_data[3];//do something you wantHAL_UART_Receive_IT(&huart1, frame_head, 4);}HAL_Delay(1);/* USER CODE END WHILE *//* USER CODE BEGIN 3 */}/* USER CODE END 3 */
}/*** @brief System Clock Configuration* @retval None*/
void SystemClock_Config(void)
{RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};/** Configure the main internal regulator output voltage*/__HAL_RCC_PWR_CLK_ENABLE();__HAL_PWR_VOLTAGESCALING_CONFIG(PWR_REGULATOR_VOLTAGE_SCALE2);/** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters* in the RCC_OscInitTypeDef structure.*/RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSI;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM = 16;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN = 168;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP = RCC_PLLP_DIV2;RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ = 4;if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK){Error_Handler();}/** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks*/RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK){Error_Handler();}
}/*** @brief USART1 Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_USART1_UART_Init(void)
{/* USER CODE BEGIN USART1_Init 0 *//* USER CODE END USART1_Init 0 *//* USER CODE BEGIN USART1_Init 1 *//* USER CODE END USART1_Init 1 */huart1.Instance = USART1;huart1.Init.BaudRate = 9600;huart1.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;huart1.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;huart1.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;huart1.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;huart1.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;huart1.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;if (HAL_UART_Init(&huart1) != HAL_OK){Error_Handler();}/* USER CODE BEGIN USART1_Init 2 *//* USER CODE END USART1_Init 2 */}/*** @brief GPIO Initialization Function* @param None* @retval None*/
static void MX_GPIO_Init(void)
{/* GPIO Ports Clock Enable */__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();}/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{if(huart==&huart1){if ((frame_head[0]==0xA4)&&(frame_head[1]==0x03)&&(frame_head[2]==0x14)&&(frame_head[3]==0x08)){rd_flag = 1;}else{HAL_UART_Receive_IT(&huart1, frame_head, 4);}}}
/* USER CODE END 4 *//*** @brief  This function is executed in case of error occurrence.* @retval None*/
void Error_Handler(void)
{/* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug *//* User can add his own implementation to report the HAL error return state */__disable_irq();while (1){}/* USER CODE END Error_Handler_Debug */
}#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/*** @brief  Reports the name of the source file and the source line number*         where the assert_param error has occurred.* @param  file: pointer to the source file name* @param  line: assert_param error line source number* @retval None*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{/* USER CODE BEGIN 6 *//* User can add his own implementation to report the file name and line number,ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) *//* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

–End–