LIS3DH 三轴加速度传感器使用流程及示例

殇乱之秋 · 发表于 2020-10-12 13:57:06

本帖最后由殇乱之秋于 2020-10-12 13:56 编辑

LIS3DH是一个三轴加速度传感器，可用于检测X、Y、Z轴上的加速度，以及设置阈值，在加速度超出阈值时触发中断。
支持SPI和IIC读写。
下面主要是IIC方式读写:
一、寄存器读写流程

首先硬件连接会决定该模块的IIC地址
如果SAO脚接地,IIC地址为0X30(不包含最低位).
如果接V3.3,则IIC地址为0X32(不包含最低位).


这个器件地址很重要，因为读写寄存器都是要先写一下对应的器件地址，然后再写命令的
注意先发送的器件地址只是前7位，最后一位决定的是读写位，0是写寄存器，1为读寄存器，所以写寄存器时是写“LIS_ADDR|0x00”，读的时候则是“LIS_ADDR|0x01”
a、主机向从机写一个字节，下表是通过IIC向LIS3DH寄存器写一个字节的流程。简单来说就是先写1个字节的写命令+IIC地址，再写一个字节的你要写的寄存器地址，最后写一个字节你要写入寄存器的内容


示例：

//IIC写一个字节
//reg:寄存器地址
//data:数据
//返回值:0,正常
//其他,错误代码
uint8_t LIS_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
if(IIC_Wait_Ack()) //等待应答
{
IIC_Stop();
return 1;
}
IIC_Send_Byte(reg|0x00); //写寄存器地址 D7位为低用于单字节传输
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
IIC_Send_Byte(data); //发送数据
if(IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
{
IIC_Stop();
return 1;
}
IIC_Stop();
AP_interface->ol_Sleep(5000);
return 0;
}

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b、LIS3DH读寄存器一个字节
流程：先写1个字节的写命令+IIC地址，再写你要读的寄存器。然后写1个字节的读命令+IIC地址，最后读一个字节的数据


示例：

//IIC读一个字节
//reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
uint8_t LIS_Read_Byte(uint8_t reg)
{
uint8_t res=0x00;
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
if(IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
{
IIC_Stop();
return 1;
}
IIC_Send_Byte(reg); //写寄存器地址
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x01); //发送器件地址+读命令
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
res = IIC_Read_Byte(0); //读取数据,发送nACK
IIC_Stop(); //产生一个停止条件
return res;
}

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c、IIC连续写寄存器：


示例：

//IIC连续写
//addr:器件地址
//reg:寄存器地址
//len:写入长度
//buf:数据区
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t LIS_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
uint8_t i;
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
if(IIC_Wait_Ack()) //等待应答
{
IIC_Stop();
return 1;
}
IIC_Send_Byte(reg|0x80); //写寄存器地址 D7位为高用于多字节传输
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
for(i=0;i<len;i++)
{
IIC_Send_Byte(buf[i]); //发送数据
if(IIC_Wait_Ack()) //等待ACK
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_Stop();
return 0;
}

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d、IIC方式连续读寄存器。注意MAK和NMAK。

示例：

//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
// 其他,错误代码
uint8_t LIS_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
if(IIC_Wait_Ack()) //等待应答
{
IIC_Stop();
return 1;
}
IIC_Send_Byte(reg|0x80); //写寄存器地址 D7位为高用于多字节传输
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
IIC_Start();
IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x01);//发送器件地址+读命令
IIC_Wait_Ack(); //等待应答
while(len)
{
if(len==1)*buf=IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK
else *buf=IIC_Read_Byte(1); //读数据,发送ACK
len--;
buf++;
}
IIC_Stop(); //产生一个停止条件
return 0;
}

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二、设置阈值震动触发中断应用
首先，通过读取一个叫WHO_AM_I的寄存器，可以用来确定芯片可用，因为这个寄存器读取的值是恒定的0x33。
设置阈值触发中断示例：
该实例设置了中断锁存。即直到重新读取INT1_SRC寄存器前，中断都不会被清除，引脚会被一直强拉到重新读取INT1_SRC为止。

LIS_Write_Byte(CTRL_REG1,0x3F); //设置低功耗模式 xyz轴使能采样频率25HZ
LIS_Write_Byte(CTRL_REG2,0x09); //高通滤波正常模式，数据从内部滤波器到输出寄存器高通滤波器使能到中断1
LIS_Write_Byte(CTRL_REG3,0x40); //使能AOI中断1
LIS_Write_Byte(CTRL_REG4,0x80); //分辨率为+-2g 则单位为 4000/(2^8)=16mg 仅在LSB和MSB被读时才更新数据
LIS_Write_Byte(CTRL_REG5,0x08); //寄存器锁存中断，只有读INT1_SRC可以恢复
LIS_Write_Byte(INT1_THS,0x10); //设置阈值 16*16=256 mg
LIS_Write_Byte(INT1_DURATION,0x00); //中断持续时间设置，此处设为0，因为不读INT1_SRC中断就一直锁存
LIS_Read_Byte(REFERENCE); //读虚寄存器,强制将高通滤波器值加载到当前加速度值，开始比较
//INT1_CFG使能中断中断模式为 “OR”组合只使能xyz轴高事件
//LIS_Write_Byte(INT1_CFG,0x2A);
//INT1_CFG使能中断中断模式6-direction position 使能xyz轴高低事件
LIS_Write_Byte(INT1_CFG,0xFF);
LIS_Read_Byte(INT1_SRC);//清除中断位

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另外，还可以设置中断触发指定时间，随后引脚会还原。主要通过设置INT1_DURATION (33h)寄存器

这个ODR可以通过GTRL_REG1设置。

最后中断持续时间就是INT1_DURATION/ODR

三、FIFO模式读取X、Y、Z轴方向加速度值
出于高速读写的需求，可能需要使用FIFO方式来进行加速度的读取
LIS3DH的FIFO模式有4种：
1、Bypass mode
中间模式，只有切换模式的时候用得到
2、FIFO mode
数据填充满缓冲区后，停止继续填充
3、Stream mode
数据持续输出，填充满缓冲区后会覆盖旧的数据，数据依次向前推一字节
4、Stream-to-FIFO mode
FIFObuffer开始处于stream模式，等到中断脚选择触发时，切换到FIFO模式。FIFO_CTRL_REG (2Eh)的TR位可以决定是INT1脚还是INT2脚来进行控制

示例：读取XYZ轴方向的加速度，用Stream mode。
watermark是指配置FSS [4:0]来检查读取的时候数据总量是否超出指定的范围。因为FIFO的缓冲区最多为32级，比如可以设置为20，则读取的时候，如果当时数据超出20个，则FIFO_SRC_REG (2Fh) (WTM)位会被置1，否则为0。
同时FIFO_SRC_REG (2Fh) 的 OVRN_FIFO会被置1，如果32级缓冲区全部满了。