静态网页建站,网页设计图片剧中,包头公司做网站,郑州网站seo哪家公司好e2studio开发磁力计LIS2MDL.1--轮询获取磁力计数据 概述视频教学样品申请源码下载速率新建工程工程模板保存工程路径芯片配置工程模板选择时钟设置UART配置UART属性配置设置e2studio堆栈e2studio的重定向printf设置R_SCI_UART_Open()函数原型回调函数user_uart_callback ()prin… e2studio开发磁力计LIS2MDL.1--轮询获取磁力计数据 概述视频教学样品申请源码下载速率新建工程工程模板保存工程路径芯片配置工程模板选择时钟设置UART配置UART属性配置设置e2studio堆栈e2studio的重定向printf设置R_SCI_UART_Open()函数原型回调函数user_uart_callback ()printf输出重定向到串口通信模式IIC属性配置IIC配置R_IIC_MASTER_Open()函数原型R_IIC_MASTER_Write()函数原型R_IIC_MASTER_Read()函数原型sci_i2c_master_callback()回调函数参考程序初始换管脚获取ID复位操作BDU设置设置速率启用偏移消除开启温度补偿设置为连续模式轮询读取数据主程序演示 概述
本文将介绍如何使用 LIS2MDL 传感器来读取数据。主要步骤包括初始化传感器接口、验证设备ID、配置传感器的数据输出率和滤波器以及通过轮询方式持续读取磁力数据和温度数据。读取到的数据会被转换为适当的单位并通过串行通信输出。 这个传感器常用于多种电子设备中以提供精确的磁场强度数据从而用于指南针应用、位置追踪或者动作检测等功能。
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样品申请
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速率
该模块支持的速度为普通模式(100k)、快速模式(400k)、快速模式(1M)、高速模式(3.4M)。 新建工程 工程模板 保存工程路径 芯片配置
本文中使用R7FA4M2AD3CFL来进行演示。
工程模板选择 时钟设置
开发板上的外部高速晶振为12M. 需要修改XTAL为12M。 UART配置 点击Stacks-New Stack-Driver-Connectivity - UART Driver on r_sci_uart。
UART属性配置 设置e2studio堆栈
printf函数通常需要设置堆栈大小。这是因为printf函数在运行时需要使用栈空间来存储临时变量和函数调用信息。如果堆栈大小不足可能会导致程序崩溃或不可预期的行为。 printf函数使用了可变参数列表它会在调用时使用栈来存储参数在函数调用结束时再清除参数这需要足够的栈空间。另外printf也会使用一些临时变量如果栈空间不足会导致程序崩溃。 因此为了避免这类问题应该根据程序的需求来合理设置堆栈大小。 e2studio的重定向printf设置 在嵌入式系统的开发中尤其是在使用GNU编译器集合GCC时–specs 参数用于指定链接时使用的系统规格specs文件。这些规格文件控制了编译器和链接器的行为尤其是关于系统库和启动代码的链接。–specsrdimon.specs 和 --specsnosys.specs 是两种常见的规格文件它们用于不同的场景。 –specsrdimon.specs 用途: 这个选项用于链接“Redlib”库这是为裸机bare-metal和半主机semihosting环境设计的C库的一个变体。半主机环境是一种特殊的运行模式允许嵌入式程序通过宿主机如开发PC的调试器进行输入输出操作。 应用场景: 当你需要在没有完整操作系统的环境中运行程序但同时需要使用调试器来处理输入输出例如打印到宿主机的终端这个选项非常有用。 特点: 它提供了一些基本的系统调用通过调试接口与宿主机通信。 –specsnosys.specs 用途: 这个选项链接了一个非常基本的系统库这个库不提供任何系统服务的实现。 应用场景: 适用于完全的裸机程序其中程序不执行任何操作系统调用比如不进行文件操作或者系统级输入输出。 特点: 这是一个更“裸”的环境没有任何操作系统支持。使用这个规格文件程序不期望有操作系统层面的任何支持。 如果你的程序需要与宿主机进行交互如在开发期间的调试并且通过调试器进行基本的输入输出操作则使用 --specsrdimon.specs。 如果你的程序是完全独立的不需要任何形式的操作系统服务包括不进行任何系统级的输入输出则使用 --specsnosys.specs。
R_SCI_UART_Open()函数原型 故可以用 R_SCI_UART_Open()函数进行配置开启和初始化UART。 /* Open the transfer instance with initial configuration. */err R_SCI_UART_Open(g_uart9_ctrl, g_uart9_cfg);assert(FSP_SUCCESS err);
回调函数user_uart_callback ()
当数据发送的时候可以查看UART_EVENT_TX_COMPLETE来判断是否发送完毕。 可以检查检查 “p_args” 结构体中的 “event” 字段的值是否等于 “UART_EVENT_TX_COMPLETE”。如果条件为真那么 if 语句后面的代码块将会执行。
fsp_err_t err FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{if(p_args-event UART_EVENT_TX_COMPLETE){uart_send_complete_flag true;}
}
printf输出重定向到串口
打印最常用的方法是printf所以要解决的问题是将printf的输出重定向到串口然后通过串口将数据发送出去。 注意一定要加上头文件#include stdio.h
#ifdef __GNUC__ //串口重定向#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endifPUTCHAR_PROTOTYPE
{err R_SCI_UART_Write(g_uart9_ctrl, (uint8_t *)ch, 1);if(FSP_SUCCESS ! err) __BKPT();while(uart_send_complete_flag false){}uart_send_complete_flag false;return ch;
}int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{for(int i0;isize;i){__io_putchar(*pBuffer);}return size;
}
通信模式
对于LIS2MDL可以使用SPI或者IIC进行通讯。 最小系统图如下所示。
在CS管脚为1的时候为IIC模式
本文使用的板子原理图如下所示。 CS对应到RA4M2板子上的端口为P014。
配置为输出管脚。 R_IOPORT_PinWrite(g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_HIGH);IIC属性配置
查看手册可以得知LIS2MDL的IIC地址为“0011110” 即0x1E IIC配置
配置RA4M2的I2C接口使其作为I2C master进行通信。 查看开发板原理图对应的IIC为P407和P408。 点击Stacks-New Stack-Connectivity - I2C Master(r_iic_master)。 设置IIC的配置需要注意从机的地址。 R_IIC_MASTER_Open()函数原型
R_IIC_MASTER_Open()函数为执行IIC初始化开启配置如下所示。 /* Initialize the I2C module */err R_IIC_MASTER_Open(g_i2c_master0_ctrl, g_i2c_master0_cfg);/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */assert(FSP_SUCCESS err);R_IIC_MASTER_Write()函数原型 R_IIC_MASTER_Write()函数是向IIC设备中写入数据写入格式如下所示。 err R_IIC_MASTER_Write(g_i2c_master0_ctrl, reg, 1, true);assert(FSP_SUCCESS err);R_IIC_MASTER_Read()函数原型 R_SCI_I2C_Read()函数是向IIC设备中读取数据读取格式如下所示。 /* Read data from I2C slave */err R_IIC_MASTER_Read(g_i2c_master0_ctrl, bufp, len, false);assert(FSP_SUCCESS err);sci_i2c_master_callback()回调函数
对于数据是否发送完毕可以查看是否获取到I2C_MASTER_EVENT_TX_COMPLETE字段。 /* Callback function */
i2c_master_event_t i2c_event I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
uint32_t timeout_ms 100000;
void sci_i2c_master_callback(i2c_master_callback_args_t *p_args)
{i2c_event I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;if (NULL ! p_args){/* capture callback event for validating the i2c transfer event*/i2c_event p_args-event;}
}参考程序
https://github.com/STMicroelectronics/lis2mdl-pid
初始换管脚
使能CS为高电平配置为IIC模式。 R_IOPORT_PinWrite(g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_HIGH); /* Initialize the I2C module */err R_IIC_MASTER_Open(g_i2c_master0_ctrl, g_i2c_master0_cfg);/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */assert(FSP_SUCCESS err);/* Initialize mems driver interface */stmdev_ctx_t dev_ctx;dev_ctx.write_reg platform_write;dev_ctx.read_reg platform_read;dev_ctx.handle SENSOR_BUS;/* Wait sensor boot time */platform_delay(BOOT_TIME);
获取ID
可以向WHO_AM_I (4Fh)获取固定值判断是否为0x40 is2mdl_device_id_get为获取函数。 对应的获取ID驱动程序,如下所示。 /* Wait sensor boot time */platform_delay(BOOT_TIME);/* Check device ID */lis2mdl_device_id_get(dev_ctx, whoamI);printf(LIS2MDL_ID0x%x,whoamI0x%x\n,LIS2MDL_ID,whoamI);if (whoamI ! LIS2MDL_ID)while (1) {/* manage here device not found */}复位操作
可以向CFG_REG_A (60h)的SOFT_RST寄存器写入1进行复位。 lis2mdl_reset_set为重置函数。 对应的驱动程序,如下所示。 /* Restore default configuration */lis2mdl_reset_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);do {lis2mdl_reset_get(dev_ctx, rst);} while (rst);BDU设置
在很多传感器中数据通常被存储在输出寄存器中这些寄存器分为两部分MSB和LSB。这两部分共同表示一个完整的数据值。例如在一个加速度计中MSB和LSB可能共同表示一个加速度的测量值。 连续更新模式BDU ‘0’在默认模式下输出寄存器的值会持续不断地被更新。这意味着在你读取MSB和LSB的时候寄存器中的数据可能会因为新的测量数据而更新。这可能导致一个问题当你读取MSB时如果寄存器更新了接下来读取的LSB可能就是新的测量值的一部分而不是与MSB相对应的值。这样你得到的就是一个“拼凑”的数据它可能无法准确代表任何实际的测量时刻。 块数据更新BDU模式BDU ‘1’当激活BDU功能时输出寄存器中的内容不会在读取MSB和LSB之间更新。这就意味着一旦开始读取数据无论是先读MSB还是LSB寄存器中的那一组数据就被“锁定”直到两部分都被读取完毕。这样可以确保你读取的MSB和LSB是同一测量时刻的数据避免了读取到代表不同采样时刻的数据。 简而言之BDU位的作用是确保在读取数据时输出寄存器的内容保持稳定从而避免读取到拼凑或错误的数据。这对于需要高精度和稳定性的应用尤为重要。 可以向CTRL3 (12h)的BDU寄存器写入1进行开启。 对应的驱动程序,如下所示。 /* Enable Block Data Update */lis2mdl_block_data_update_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);设置速率
速率可以通过CFG_REG_A (60h)的ODR设置速率。 设置速率可以使用如下函数。 /* Set Output Data Rate */lis2mdl_data_rate_set(dev_ctx, LIS2MDL_ODR_10Hz);启用偏移消除
LIS2MDL 磁力计的配置寄存器CFG_REG_B的OFF_CANC - 这个位用于启用或禁用偏移消除。 这意味着每次磁力计准备输出新的测量数据时它都会自动进行偏移校准以确保数据的准确性。这通常用于校准传感器以消除由于传感器偏移或环境因素引起的任何误差。 /* Set / Reset sensor mode */lis2mdl_set_rst_mode_set(dev_ctx, LIS2MDL_SENS_OFF_CANC_EVERY_ODR);开启温度补偿
开启温度补偿可以通过CFG_REG_A (60h)的COMP_TEMP_EN进行配置。 /* Enable temperature compensation */lis2mdl_offset_temp_comp_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);设置为连续模式
LIS2MDL 磁力计 CFG_REG_A (60h) 配置寄存器的MD1 和 MD0 - 这两个位用于选择设备的工作模式。 00 - 连续模式设备连续进行测量并将结果放在数据寄存器中。 01 - 单次模式设备进行单次测量然后返回到空闲模式。 10 和 11 - 空闲模式设备被置于空闲模式但I2C和SPI接口仍然激活 /* Set device in continuous mode */lis2mdl_operating_mode_set(dev_ctx, LIS2MDL_CONTINUOUS_MODE);
轮询读取数据
对于数据是否准备好可以查看STATUS_REG (67h)的Zyxda位判断是否有新数据到达。 uint8_t reg;/* Read output only if new value is available */lis2mdl_mag_data_ready_get(dev_ctx, reg);数据OUTX_L_REG(68h)-OUTZ_H_REG(6Dh)获取。 /* Read magnetic field data */memset(data_raw_magnetic, 0x00, 3 * sizeof(int16_t));lis2mdl_magnetic_raw_get(dev_ctx, data_raw_magnetic);magnetic_mG[0] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[0]);magnetic_mG[1] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[1]);magnetic_mG[2] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[2]);主程序
#include hal_data.h#include stdio.h
#include lis2mdl_reg.hfsp_err_t err FSP_SUCCESS;
volatile bool uart_send_complete_flag false;
void user_uart_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{if(p_args-event UART_EVENT_TX_COMPLETE){uart_send_complete_flag true;}
}/* Callback function */
i2c_master_event_t i2c_event I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;
uint32_t timeout_ms 100000;
void sci_i2c_master_callback(i2c_master_callback_args_t *p_args)
{i2c_event I2C_MASTER_EVENT_ABORTED;if (NULL ! p_args){/* capture callback event for validating the i2c transfer event*/i2c_event p_args-event;}
}#ifdef __GNUC__ //串口重定向#define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else#define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endifPUTCHAR_PROTOTYPE
{err R_SCI_UART_Write(g_uart9_ctrl, (uint8_t *)ch, 1);if(FSP_SUCCESS ! err) __BKPT();while(uart_send_complete_flag false){}uart_send_complete_flag false;return ch;
}int _write(int fd,char *pBuffer,int size)
{for(int i0;isize;i){__io_putchar(*pBuffer);}return size;
}FSP_CPP_HEADER
void R_BSP_WarmStart(bsp_warm_start_event_t event);
FSP_CPP_FOOTER#define SENSOR_BUS g_i2c_master0_ctrl/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
#define BOOT_TIME 20 //ms/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
static int16_t data_raw_magnetic[3];
static int16_t data_raw_temperature;
static float magnetic_mG[3];
static float temperature_degC;
static uint8_t whoamI, rst;
static uint8_t tx_buffer[1000];/* Extern variables ----------------------------------------------------------*//* Private functions ---------------------------------------------------------*/
/** WARNING:* Functions declare in this section are defined at the end of this file* and are strictly related to the hardware platform used.**/
static int32_t platform_write(void *handle, uint8_t reg, const uint8_t *bufp,uint16_t len);
static int32_t platform_read(void *handle, uint8_t reg, uint8_t *bufp,uint16_t len);
static void tx_com(uint8_t *tx_buffer, uint16_t len);
static void platform_delay(uint32_t ms);
static void platform_init(void);/*******************************************************************************************************************//*** main() is generated by the RA Configuration editor and is used to generate threads if an RTOS is used. This function* is called by main() when no RTOS is used.**********************************************************************************************************************/
void hal_entry(void)
{/* TODO: add your own code here *//* Open the transfer instance with initial configuration. */err R_SCI_UART_Open(g_uart9_ctrl, g_uart9_cfg);assert(FSP_SUCCESS err);printf(hello world!\n);R_IOPORT_PinWrite(g_ioport_ctrl, BSP_IO_PORT_00_PIN_14, BSP_IO_LEVEL_HIGH);/* Initialize the I2C module */err R_IIC_MASTER_Open(g_i2c_master0_ctrl, g_i2c_master0_cfg);/* Handle any errors. This function should be defined by the user. */assert(FSP_SUCCESS err);/* Initialize mems driver interface */stmdev_ctx_t dev_ctx;dev_ctx.write_reg platform_write;dev_ctx.read_reg platform_read;dev_ctx.handle SENSOR_BUS;/* Wait sensor boot time */platform_delay(BOOT_TIME);/* Check device ID */lis2mdl_device_id_get(dev_ctx, whoamI);printf(LIS2MDL_ID0x%x,whoamI0x%x\n,LIS2MDL_ID,whoamI);if (whoamI ! LIS2MDL_ID)while (1) {/* manage here device not found */}/* Restore default configuration */lis2mdl_reset_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);do {lis2mdl_reset_get(dev_ctx, rst);} while (rst);/* Enable Block Data Update */lis2mdl_block_data_update_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);/* Set Output Data Rate */lis2mdl_data_rate_set(dev_ctx, LIS2MDL_ODR_10Hz);/* Set / Reset sensor mode */lis2mdl_set_rst_mode_set(dev_ctx, LIS2MDL_SENS_OFF_CANC_EVERY_ODR);/* Enable temperature compensation */lis2mdl_offset_temp_comp_set(dev_ctx, PROPERTY_ENABLE);/* Set device in continuous mode */lis2mdl_operating_mode_set(dev_ctx, LIS2MDL_CONTINUOUS_MODE);while (1){uint8_t reg;/* Read output only if new value is available */lis2mdl_mag_data_ready_get(dev_ctx, reg);if (reg) {/* Read magnetic field data */memset(data_raw_magnetic, 0x00, 3 * sizeof(int16_t));lis2mdl_magnetic_raw_get(dev_ctx, data_raw_magnetic);magnetic_mG[0] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[0]);magnetic_mG[1] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[1]);magnetic_mG[2] lis2mdl_from_lsb_to_mgauss(data_raw_magnetic[2]);printf(Magnetic field [mG]:%4.2f\t%4.2f\t%4.2f\r\n,magnetic_mG[0], magnetic_mG[1], magnetic_mG[2]);/* Read temperature data */memset(data_raw_temperature, 0x00, sizeof(int16_t));lis2mdl_temperature_raw_get(dev_ctx, data_raw_temperature);temperature_degC lis2mdl_from_lsb_to_celsius(data_raw_temperature);printf(Temperature [degC]:%6.2f\r\n,temperature_degC);}R_BSP_SoftwareDelay(10, BSP_DELAY_UNITS_MILLISECONDS);}#if BSP_TZ_SECURE_BUILD/* Enter non-secure code */R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}演示
