概述

本文將介紹如何驅動和利用LSM6DS3TR-C傳感器，實現精確的運動感應功能。LSM6DS3TR-C是一款先進的6軸慣性測量單元（IMU），集成了三軸加速度計和三軸陀螺儀，可用于測量和檢測設備的加速度、姿態和運動。

本文將提供LSM6DS3TR-C的基本介紹，包括其技術規格和主要特性。接下來，我們將詳細討論如何驅動LSM6DS3TR-C傳感器，包括硬件連接和軟件配置。我們將介紹常見的驅動方法和庫，以幫助讀者快速上手并實現基本的運動感應功能。

通過閱讀本文，讀者將獲得全面的指導，以驅動和利用LSM6DS3TR-C傳感器，實現準確、可靠的運動感應功能。

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參考文檔：
[https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/tree/master/lsm6ds3tr-c_STdC]

[https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/lsm6ds3tr-c_STdC/examples/lsm6ds3tr_c_read_data_polling.c]

視頻教學

[https://www.bilibili.com/video/BV19P411Q7fP/

樣品申請

[https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#]

完整代碼下載

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/87921267]

通信模式

對于LSM6DS3TR-C，有兩種模式mode1和mode2，這兩種模式都可以使用SPI或者IIC進行通訊。
其中mode2可以通過IIC控制其他的從設備傳感器。

管腳定義

IIC通信模式

上圖可以得知，在使用IIC通訊模式的時候，SA0是用來控制IIC的地址位的。
對應的IIC接口如下所示。
主要使用的管腳為CS、SCL、SDA、SA0。

對于IIC的地址，可以通過SDO/SA0引腳修改。SDO/SA0引腳可以用來修改設備地址的最低有效位。如果SDO/SA0引腳連接到電源電壓，LSb（最低有效位）為'1'（地址1101011b）；否則，如果SDO/SA0引腳連接到地線，LSb的值為'0'（地址1101010b）。

具體地址如下所示。

速率

該模塊支持的速度為普通模式(100k)和快速模式(400k)。

LSM6DS3TR-C在Mode 1下參考圖

生成STM32CUBEMX

用STM32CUBEMX生成例程，這里使用MCU為STM32G030C8。
配置時鐘樹，配置時鐘為64M。

串口配置

查看原理圖，PA9和PA10設置為開發板的串口。

配置串口。

IIC配置

配置IIC為快速模式，速度為400k。

串口重定向

打開魔術棒，勾選MicroLIB

在main.c中，添加頭文件，若不添加會出現 identifier "FILE" is undefined報錯。

/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */

函數聲明和串口重定向：

/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
	HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
	return ch;
}
/* USER CODE END PFP */

IIC讀函數

參考例程序中對應的驅動程序為platform_read(),如下所示。

由上面表格可以得知，地址為 0x6A(?0110 1010?)，如果是讀操作，那么具體的地址為D5(1101 0101)。

#define LSM6DS3TRC_I2CADDR 0x6A
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Read Command
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_ReadCommand(uint8_t reg_addr, uint8_t *rev_data, uint8_t length)
{
	if (lsm6ds3trc_mode == LSM6DS3TRC_MODE_I2C)
	{
		HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, LSM6DS3TRC_I2CADDR < < 0x01, reg_addr, 1, rev_data, length, 100);
	}

}

IIC寫函數

參考例程序中對應的驅動程序為platform_write(),如下所示。

由上面表格可以得知，地址為 0x6A(?0110 1010?)，如果是寫操作，那么具體的地址為D4(1101 0100)。

#define LSM6DS3TRC_I2CADDR 0x6A
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Write Command
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_WriteCommand(uint8_t reg_addr, uint8_t *send_data, uint16_t length)
{
	if (lsm6ds3trc_mode == LSM6DS3TRC_MODE_I2C)
		HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, LSM6DS3TRC_I2CADDR < < 0x01, reg_addr, 1, send_data, length, 100);

}

參考程序初始化

獲取ID

參考例程序中對應的獲取ID驅動程序,如下所示。

可以通過獲取WHO_AM_I(0Fh)地址的值來判斷是否為LSM6DS3TR-C，如果正確，那么讀取的值應該為6A(?01101010?)。

讀取函數如下所示。

#define LSM6DS3TRC_WHO_AM_I		0x0F
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Get id
****************************************************************************************************************/
bool LSM6DS3TRC_GetChipID(void)
{
	uint8_t buf = 0;

	LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_WHO_AM_I, &buf, 1);
	if (buf == 0x6a)
		return true;
	else
		return false;
}

具體波形如下所示。

系統復位

系統復位可以操作寄存器CTRL3_C (12h)。

由下面的文檔說明可以得知，重置的話可以將BOOT置為1，之后等待15ms，如果設置為高性能模式的話，需要將CTRL3_C寄存器的SW_RESET位設為1，等待50微秒（或等到CTRL3_C寄存器的SW_RESET位返回0），為了避免沖突，重啟和軟件重置不能同時執行（不要同時將CTRL3_C寄存器的BOOT位和SW_RESET位設為1）。上述流程必須按順序執行，所以需要多次操作CTRL3_C (12h)。

參考例程序中對應的復位驅動程序和等待復位成功函數,如下所示。

復位代碼如下所示。

#define LSM6DS3TRC_CTRL3_C		0x12
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC reboot and reset register
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_Reset(void)
{
	uint8_t buf[1] = {0};
	//reboot modules
	buf[0] = 0x80;
	LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//BOOT- >1
	HAL_Delay(15);

	//reset register
	LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//讀取SW_RESET 狀態
	buf[0] |= 0x01;
	LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//將CTRL3_C寄存器的SW_RESET位設為1 
	while (buf[0] & 0x01)
		LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//等到CTRL3_C寄存器的SW_RESET位返回0
}

具體波形如下所示。

設置BDU

如果讀取加速度計/陀螺儀數據特別慢，建議在CTRL3_C寄存器中將BDU（塊數據更新）位設置為1。建議在CTRL3_C寄存器中將BDU（塊數據更新）位設置為1。

參考例程序中對應的設置BDU程序函數,如下所示。

設置BDU代碼如下所示。

#define LSM6DS3TRC_CTRL3_C		0x12
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Set Block Data Update
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_Set_BDU(bool flag)
{
	uint8_t buf[1] = {0};
	LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);

	if (flag == true)
	{
		buf[0] |= 0x40;
		LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
	}
	else
	{
		buf[0] &= 0xbf;
		LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
	}

	LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
}

具體波形如下所示。

審核編輯 黃宇