蓝桥杯嵌入式之MEME传感器（LIS302DL、三轴加速度传感器）讲解
蓝桥杯嵌入式之MEME传感器（LIS302DL、三轴加速度传感器）讲解
扩展板提供了一个三轴加速度传感器（LIS302DL）。由于该模块的知识非常多，所以可以参考网上的教程。在这里只是讲解如何使用。
LIS302DL可以进行IIC通信和SPI通信，但因为线路的连接而只能使用IIC通信。LIS302DL的电路连接图为
由于P2中的5—6和7—8引脚是LIS302DL中断引脚，例程中并没有使用，所以本次讲解也没有使用到。
IIC初始化
由于在比赛的时候会给IIC的驱动代码，但是因为EEPROM的通信方式也是IIC通信，所以在LIS302DL中使用IIC通信的话需要修改I/O的选择。IIC和SPI的通信方式由CS引脚选择，但是CS的引脚接成高电平，所以默认为IIC的通信方式，只需对IIC进行初始化即可。
IIC初始化代码为
//I2C总线初始化
void i2c_init()
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_Pin | SCL_Pin;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; // **
GPIO_Init(I2C_PORT, &GPIO_InitStructure);
}由于IIC的通信方式需要I/O既做输入，又做输出，需要不断的转换，所以不能只修改IIC初始化的I/O选择，而应该设置宏定义或者所有的地方都进行修改。
LIS302DL的初始化
LIS302DL的初始化代码为
void LIS302DL_Config(void)
{
LIS302DL_Write(CTRL_REG1,0x47);
LIS302DL_Write(CTRL_REG2,0x00);
LIS302DL_Write(CTRL_REG3,0xC1);
LIS302DL_Write(FF_WU_THS_1,0x28);
LIS302DL_Write(FF_WU_DURATION_1,40);
// LIS302DL_Write(FF_WU_CFG_1,0x10);
}只需第一句的代码也可以正常使用LIS302DL。这些代码都是对一些寄存器进行赋值，具体的寄存器使用说明可以参考LIS302DL的使用手册。其中相关的宏定义为
#define CTRL_REG1 0x20
#define CTRL_REG2 0x21
#define CTRL_REG3 0x22
#define FF_WU_THS_1 0x32
#define FF_WU_DURATION_1 0x33
#define FF_WU_CFG_1 0x30下面是对一些寄存器赋值的说明（依据LIS302DL初始化代码为例）
void LIS302DL(void)
{
LIS302DL_Write(CTRL_REG1,0x47);
//DR=0,加速度的采集频率为 200Hz;
//PD=1,LIS302DL工作在普通功耗模式;
//FS=0,最大测量范围为 2g（2.3g）,灵敏度为 18mg/LSB（16.2）,受温度影响为 0.01%, 在0加速度时.飘移为 40mg;
//STP=0,STM=0,表示 LIS302DL 工作在普通模式,即非自检模式;
//Zen=1,表示使能 Z 轴方向加速度采集;
//Yen=1,表示使能 Y 轴方向加速度采集;
//Xen=1,表示使能 X 轴方向加速度采集;
LIS302DL_Write(CTRL_REG2,0x00);
//SIM=0,表示 SPI 口为 4 总线;（这个要先看cs决定）
//BOOT=0,表示不要刷新存储器的内容,为普通模式;
//FDS=0,表示禁用高通滤器;
//HP_FF_W_U2=0, 禁用自由落体/唤醒高通滤波器 2;
//HP_FF_W_U1=0, 禁用自由落体/唤醒高通滤波器 1;
//HP_coeff2=0,HP_coeff1=0,DR=0, 表示自由落体/唤醒高通滤波器的输出截止频率为 2Hz;
LIS302DL_Write(CTRL_REG3,0xC1);
//IHL=1,表示在中断发生时,中断脚(INT1 和 INT2)输出低电平;
//PP_OD=1,表示中断脚开漏输出;
//I2CFG2=0,I2CFG1=0,I2CFG0=0,表示 INT2 脚输出低电平;
//I1CFG2=0,I1CFG1=0,I1CFG0=1,表示 INT1 脚是根据自由落体/唤醒 1 寄存器的输出而发生变化;
LIS302DL_Write(FF_WU_THS_1,0x28);
//DCRM=0,表示在不再有中断发生时,持续时间计数器会被复位到初值;
//THS0~THS6,用来设置自由落体/唤醒的下限值--720mg;
LIS302DL_Write(FF_WU_DURATION_1,40);
//当 DR=1 时,加速度的采集频率为 ;
LIS302DL_Write(FF_WU_CFG_1,0x10);
//AOI=1,表示所有中断事件相或后输出;
//LIR=0,表示将中断请求不锁存;
//ZHIE=0,表示在 Z 输出寄存器的值大于 Z 轴的设置值时,将不会使能 Z 轴中断;
//ZLIE=1,表示在 Z 输出寄存器的值小于 Z 轴的设置值时，将不使能中断请求;
//YHIE=0,表示在 Y 输出寄存器的值大于 Y 轴的设置值时,将不会使能 Y 轴中断;
//YLIE=1,表示在 Y 输出寄存器的值小于 Y 轴的设置值时,将不会使能 Y 轴中断;
//XHIE=1,表示在 X 输出寄存器的值大于 X 轴的设置值时,将不会使能 X 轴中断;
//XLIE=0,表示在 X 输出寄存器的值小于 X 轴的设置值时,将不会使能 X 轴中断;
}LIS302DL的读写函数
LIS302DL的写函数为
void LIS302DL_Write(unsigned char reg,unsigned char info)
{
I2CStart();
I2CSendByte(0x38);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(reg);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(info);
I2CWaitAck();
I2CStop();
}由于LIS302DL的地址选择都接地，所以LIS302DL的地址为0x38。
LIS302DL的读函数
uint8_t LIS302DL_Read(uint8_t address)
{
unsigned char val;
I2CStart();
I2CSendByte(0x38);
I2CWaitAck();
I2CSendByte(address);
I2CWaitAck();
I2CStart();
I2CSendByte(0x39);
I2CWaitAck();
val = I2CReceiveByte();
I2CSendNotAck();
I2CStop();
return(val);
}读指令为0x39。
其读写代码和EEPROM的差不多，但是指令不一样，容易混淆。
LIS302DL是否存在判断
在使用前先判断LIS302DL是否存在，虽然代码非常简单，但是其重要性不言而喻的。模块不存在而直接使用的话会有一些错误的数据，造成错误的行为。
LIS302DL是否存在的代码为
if(LIS302DL_Check() == 1)
{
LCD_DisplayStringLine(Line3, (u8 *)" MEMS STATUS: OK");
}
else
{
LCD_DisplayStringLine(Line3, (u8 *)" MEMS STATUS: ERROR");
}函数LIS302DL_Check的定义为
uint8_t LIS302DL_Check(void)
{
if(LIS302DL_Read(0x0f))
{
return 1;
}
else
{
return 0;
}
}LIS302DL显示讲解
LIS302DL显示的代码为
ptr = Lis302DL_Output();
snprintf((char *)str, sizeof(str), " X Reg:%d ", ptr[0]);
LCD_DisplayStringLine(Line6,str);
snprintf((char *)str, sizeof(str), " Y Reg:%d ", ptr[1]);
LCD_DisplayStringLine(Line7,str);
snprintf((char *)str, sizeof(str), " Z Reg:%d ", ptr[2]);
LCD_DisplayStringLine(Line8,str);
Delay_Ms(200);指针ptr的定义为
u8 *ptr;函数Lis302DL_Output的定义为
u8* Lis302DL_Output(void)
{
if((LIS302DL_Read(0x27) & 0x08) != 0)
{
alz[0] = (LIS302DL_Read(0x29)); //x
alz[1] = (LIS302DL_Read(0x2B)); //y
alz[2] = (LIS302DL_Read(0x2D)); //z
}
return alz;
}其分别读出相应寄存器的值，这些寄存器的使用说明为
测试各个方向的加速度的话需要将读取到的数据除以18。如果只测偏移度的话，数组ptr的值不变。
数组在相应文件的定义为
u8 alz[3] ;