WI-FI三轴传感器节点实验
来源 : 未知 2018-09-21
【实验目的】
学习STM32的M0系列芯片的使用
学习MDK开发软件的使用方法，如仿真调试
通过本实验掌握stm32F0xx的I2C使用方法
【实验环境】
Wi-Fi三轴传感器模块
MDK开发工具和相应的仿真器
PC机 XP、Window7/8
【实验内容】
编写三轴传感器实验程序，实现STM32F0xx模拟I2C采集三轴的实时数据，并与第三章节一样在PC端显示相应的数据。
【实验原理】
在STM32模块中，硬件上连接了一个三轴加速度传感器。通过设置硬件连接及软件操作，可以利用三轴加速度获取x、y、z轴3个方向上的加速度信息。
开发板上使用的是MMA7455L加速度传感器，它输出的是数字信号，有低通滤波、温度补偿、自我测试，可配置为通过中断引脚（INT0与INT1）检测0g，并且对快速的移动进行检测等特点。
通过向传感器的控制寄存器中写入不同的内容，可以配置该传感器工作在不同的模式上，比如自测模式、待机模式、测试模式、加速度选择模式。可以通过I2C总线或者使用SPI总线来读取传感器的数字输出。在STM32模块上，使用的是模拟I2C总线来实现数据的读取。
MMA7455L传感器只在从机模式下进行工作，设备地址为$1D，支持多字节的读/写模式。不支持Hs模式、10位寻址模式和起始字节模式。在进行单字节的读取时，首先主机（微控制器）会向传感器发出一个开始信号，然后是从机地址，读/写位写入"0"表示这是一个写操作。MMA7455L会发出一个应答信号。下面主机传送一个用于读取操作的8位的寄存器地址，然后传感器会返回一个应答。主机也可以发送一个重复的开始信号，而后以寻址传感器来读取先前选择的寄存器，从机就会应答并传送数据。等到数据接收之后，主机就会传送一个停止信号。 除此之外，还可以选择多字节读和单字节写的模式。
STM32模块开发平台上MMA7455L与MCU连接原理图：
图 三轴传感器原理图
STM32的PA_2引脚与模块的时钟引脚相连，PA_1引脚与模块的数据引脚相连。运用stm32的GPIO引脚的模拟读取I2C的时序。
【实验步骤】
完成第3章节"RealView MDK4.22a集成开发环境"，就可以做传感器实验了，首先打开光盘中的传感器工程文件。
工程源码路径：华清远见-网络拓扑图资料光盘\无线传感模块\低功耗Wi-Fi部分-STM32F051\程序源码\STM23F051 加速度度传感器(模拟i2c)\MDK-ARM
编译下载超声波程序（先编译后下载）
如果需要调试的话，应先下载程序，再点击右上方的调试按钮进入调试界面。
实物连接：
图 实物连接
上图连接说明，AP模式的Wi-Fi是通过串口直接和PC机相连接。串口Wi-Fi接收到数据，以串口的形式输出到PC的串口调试助手上显示。
【实验结果】
利用串口调试工具做实验，打开串口调试工具，波特率115200、串口号(你的电脑的端口号)、点击打开。
接收到的数据如下，
可以通过串口发送21 57 01 00 41 01 ff 00 00 00 1F F6控制继电器的开。
21 51： 为字符'！W'
01 00 ：设备地址 注意：01为低八位地址，00为高八位地址
41 ：设备类型 'A' ，是三轴传感器
01 ff 00： 读到的三轴数据x/y/z。三轴值有正负之分
1F：当前电量
F6 ：校验和。
【实验参考代码】
Mian.c
COBOL Code
int main(void)
{
uint8_t ReadValue,i;
uint8_t buf[11]={0};
SystemInit(); //系统时钟初始化
/* Configure LED6 */
STM_EVAL_LEDInit(LED6);
Systick_Init();//滴答定时初始化
/* Initiate Blink Speed variable */
BlinkSpeed = 1;
GPIO_Configuration_Init();
USART_Cfig_Init(); //串口初始化
I2C_init(); //I2C 初始化
TIM_INT_Config();
MM7455_Init();
buf[0] = 0x21;
buf[1] = 'W';
buf[2] = 0x01;
buf[3] = 0x00;
buf[4] = 'A';
/* Assume base board in zero-g position when reading first value. */
Axis3_Test(&x, &y, &z);
xoff = 0-x;
yoff = 0-y;
zoff = 0-z;
while(1)
{
Delay(1000);
Axis3_Test(&x, &y, &z); //读取三轴的XYZ的值
x = x+xoff;
y = y+yoff;
z = z+zoff;
buf[5] = x;
buf[6] = y;
buf[7] = z;
for(i=0; i<(11-2);i++)
{
ReadValue ^=buf[i+1];
}
buf[10] = ReadValue;
UART_Send(USART2,buf, 11);
Delay(1000);
}
}
读取I2C芯片的数据函数
COBOL Code
void Axis3_Test(int8_t *x, int8_t *y, int8_t *z)
{
uint8_t Read_buf;
/* wait for ready flag */
while ((getStatus() & ACC_STATUS_DRDY) == 0);
/*
* Have experienced problems reading all registers
* at once. Change to reading them one-by-one.
*/
I2C_Read_one_Byte(&Read_buf, ACC_ADDR_XOUT8, MMA_ADRESS);
*x = (int8_t)Read_buf;
I2C_Read_one_Byte(&Read_buf, ACC_ADDR_YOUT8, MMA_ADRESS);
*y = (int8_t)Read_buf;
I2C_Read_one_Byte(&Read_buf, ACC_ADDR_ZOUT8, MMA_ADRESS);
*z = (int8_t)Read_buf;
}
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