基于STM32CUBEMX驅(qū)動(dòng)TMOS模塊STHS34PF80(5)----配置嵌入式函數(shù)
概述
STHS34PF80傳感器項(xiàng)目種修改 Arduino 腳本，重新移植到STM32的MCU中。
該項(xiàng)目基于STHS34PF80 IR溫度傳感器，能夠檢測(cè)環(huán)境和物體溫度，并且在最大4米范圍內(nèi)檢測(cè)存在和運(yùn)動(dòng)。有一個(gè)Arduino腳本，顯示如何為基本環(huán)境和物體溫度測(cè)量配置傳感器，并如何配置嵌入式功能算法，并使用它們檢測(cè)存在和運(yùn)動(dòng)。腳本允許連續(xù)或一次性模式，允許更改低通濾波器和檢測(cè)閾值以實(shí)現(xiàn)各種檢測(cè)行為。腳本利用內(nèi)嵌的中斷引擎來檢測(cè)溫度數(shù)據(jù)的就緒狀態(tài)，以及通知存在和運(yùn)動(dòng)事件。
總的來說，這是一個(gè)有趣的項(xiàng)目，使用STHS34PF80 IR溫度傳感器進(jìn)行存在和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，適用于各種應(yīng)用，從環(huán)境和物體溫度監(jiān)測(cè)到人員和動(dòng)物計(jì)數(shù)。該項(xiàng)目已經(jīng)有一個(gè)功能強(qiáng)大的Arduino腳本作為起點(diǎn)，適合任何有興趣使用這個(gè)傳感器的人進(jìn)一步開發(fā)和測(cè)試。
傳感器的內(nèi)置智能數(shù)字算法。該傳感器具有三種不同的檢測(cè)模式：存在檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)，通過配置嵌入式函數(shù)寄存器，來實(shí)現(xiàn)嵌入式函數(shù)的參數(shù)調(diào)整。
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樣品申請(qǐng)
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視頻教程
參考Demo
https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/sths34pf80_STdC/examples/sths34pf80_tmos_data_polling.c
參考Demo
hthttps://github.com/kriswiner/STHS34PF80/tree/main
完整代碼下載
https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88257572
內(nèi)嵌函數(shù)地址
STHS34PF80傳感器中的內(nèi)嵌功能寄存器。這些寄存器可用于配置內(nèi)嵌算法，用于補(bǔ)償物體溫度中的環(huán)境溫度變化，以及內(nèi)嵌的智能數(shù)字算法。
串口配置
查看原理圖，PA9和PA10設(shè)置為開發(fā)板的串口。
配置串口。
IIC配置
在這個(gè)應(yīng)用中，STS34PF80模塊通過I2C（IIC）接口與主控器通信。具體來說，STS34PF80模塊的I2C引腳連接到主控器的PB6（引腳B6）和PB7（引腳B7）兩個(gè)IO口。
配置IIC為普通模式，速度為100k。
IO口設(shè)置
STS34PF80IO設(shè)置如下所示。
在IIC模式下CS需要給個(gè)高電平。
官方提供IIC接線如下所示。
需要把PA8配置為輸出模式，默認(rèn)高電平，配置PA7為輸入模式。
串口重定向
打開魔術(shù)棒，勾選MicroLIB
在main.c中，添加頭文件，若不添加會(huì)出現(xiàn) identifier "FILE" is undefined報(bào)錯(cuò)。
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
函數(shù)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 */
參考程序初始化
IIC寫函數(shù)
STHS34PF80地址為101 1010(0x5A)，如果是寫操作，那么具體的地址為1011 0100(0xB4)。
/**
* @brief 讀取數(shù)據(jù)
*
* @param add 模塊地址
* @param reg 寄存器地址
* @param data buffer 緩沖區(qū)
* @param len 讀取長(zhǎng)度
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t sths34pf80_read_reg(uint8_t add,uint8_t reg, uint8_t * data, uint8_t len)
{
uint8_t ret;
ret=HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1 ,(add< < 1)|1,reg,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,len,0xffff);
return ret;
}
IIC讀函數(shù)
STHS34PF80地址為101 1010(0x5A)，如果是讀操作，那么具體的地址為1011 0101(0xB5)。
/**
* @brief 寫入數(shù)據(jù)
*
* @param add 模塊地址
* @param reg 寄存器地址
* @param data buffer 緩沖區(qū)
* @param len 寫入長(zhǎng)度
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t sths34pf80_write_reg(uint8_t add,uint8_t reg, uint8_t * data, uint8_t len)
{
uint8_t ret;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,(add< < 1)|0,reg,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,len,0xffff);
return ret;
}
獲取ID
參考例程序中對(duì)應(yīng)的獲取ID驅(qū)動(dòng)程序,如下所示。
獲取ID可以查看0x0F，讀出來的值應(yīng)該為0xD3。
讀取函數(shù)如下所示。
/**
* @brief 獲取設(shè)備ID
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_getChipID(uint8_t add)
{
uint8_t temp[1]={0};
sths34pf80_read_reg(add,STHS34PF80_WHO_AM_I,temp,1);
return temp[0];
}
驅(qū)動(dòng)如下所示。
uint8_t STHS34PF80_ID = STHS34PF80_getChipID(STHS34PF80_ADDRESS); // Read CHIP_ID register for STHS34PF80
printf("STHS34PF80_ID=0x%xn",STHS34PF80_ID);
設(shè)備的自動(dòng)引導(dǎo)過程和關(guān)機(jī)模式配置
在設(shè)備上電后，它會(huì)執(zhí)行一個(gè)2.5毫秒的引導(dǎo)過程，將校準(zhǔn)系數(shù)從嵌入式閃存下載到內(nèi)部寄存器，并加載AVG_TRIM（10h）、CTRL0（17h）和SENS_DATA（1Dh）寄存器的默認(rèn)內(nèi)容。在引導(dǎo)過程中，設(shè)備的寄存器是不可訪問的。
引導(dǎo)完成后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)配置為關(guān)機(jī)模式。在上電后，通過將CTRL2（21h）寄存器的BOOT位設(shè)置為1，可以重新啟動(dòng)引導(dǎo)過程，以重新加載上述寄存器的默認(rèn)值。無需對(duì)設(shè)備的電源線進(jìn)行切換操作。
在重新引導(dǎo)過程中，設(shè)備的寄存器是不可訪問的。重新引導(dǎo)完成后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)配置為先前的工作模式，并且BOOT位會(huì)自動(dòng)清零為0。
修改后如下所示。
/**
* @brief 傳感器重置
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_reset(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret;
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21
ret=sths34pf80_read_reg(add,STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
if (ret == HAL_OK)
{
temp=temp | 0x80;
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);// set bit 7 to force device reset, wait 2.5 ms for reboot
}
HAL_Delay(3);
return ret;
}
省電模式
下面文本描述了關(guān)機(jī)模式的使用和功能。關(guān)機(jī)模式是一種休眠模式，用于將傳感器設(shè)備置于休眠狀態(tài)，從而節(jié)省功耗。在關(guān)機(jī)模式下，設(shè)備停止數(shù)據(jù)采集，并且大部分內(nèi)部模塊都被關(guān)閉，以最小化電流消耗。這使得傳感器在供電的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)最低的功耗水平。
盡管設(shè)備處于關(guān)機(jī)模式，但它仍保持 I2C / SPI 通信串口處于活動(dòng)狀態(tài)，以便能夠與設(shè)備進(jìn)行通信和配置設(shè)置。關(guān)機(jī)模式下，配置寄存器的內(nèi)容被保留，而輸出數(shù)據(jù)寄存器不會(huì)更新，這意味著在進(jìn)入關(guān)機(jī)模式前，最后一次采樣的數(shù)據(jù)將保留在內(nèi)存中。
為了進(jìn)入關(guān)機(jī)模式并避免在重新進(jìn)入連續(xù)模式時(shí)讀取錯(cuò)誤的輸出數(shù)據(jù)，文本提供了正確的步驟。然而，這些步驟在你的問題中并未提供，因此無法給出完整的步驟。
上面文檔主要對(duì)0x25，0x23，0x20寄存器進(jìn)行操作，其中讀取0x25多次，主要功能是對(duì)STATUS (23h)的DRDY進(jìn)行清0。
查看下面表格也可以得知，有多種操作可以對(duì)STATUS (23h)的DRDY 清零，其中讀取FUNC_STATUS (25h)可以清零DRDY。
其中0x20是配置速率寄存器。
參考文檔提供的關(guān)閉電源代碼如下所示。
修改后如下。
void STHS34PF80_powerDown(uint8_t add)
{
uint8_t stat = 0;
//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_FUNC_STATUS); // This is done to reset the DRDY bit of the STATUS (23h) register to 0
//STHS34PF80_STATUS- >0x23
stat=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_STATUS);
while( (stat & 0x04) )
{
stat=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_STATUS);
HAL_Delay(1);
} // wait for STATUS DR bit -- > 0
uint8_t temp=0;
//STHS34PF80_CTRL1- >0x20
temp=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_CTRL1);
STHS34PF80_WriteByte(add,STHS34PF80_CTRL1, temp & ~(0x07));// set bits 0 - 3 to 0 to power downt
//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_FUNC_STATUS); // reset DR bit of STATUS to
}
溫度數(shù)據(jù)的靈敏度值
τ 表示光學(xué)系統(tǒng)在操作波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透射率（取值范圍從0到1），SENSITIVITY DEFAULT 是對(duì)象溫度數(shù)據(jù)的默認(rèn)靈敏度值（通常約為2000 LSB/°C）。默認(rèn)的靈敏度值是通過使用黑體覆蓋傳感器的全視場(chǎng)而無需光學(xué)元件（即，τ = 1）進(jìn)行每個(gè)單元的校準(zhǔn)獲得的。
透射率的變化可能會(huì)影響傳感器的讀數(shù)，因此在有光學(xué)元件的情況下使用傳感器時(shí)，可能需要根據(jù)透射率調(diào)整或考慮靈敏度。
可以讀取SENS_DATA (1Dh)寄存器進(jìn)行獲取。
參考代碼如下所示。
修改后如下。
/**
* @brief 獲取設(shè)備靈敏度
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
int16_t STHS34PF80_readSenseData(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret;
//STHS34PF80_SENS_DATA- >0x1D
ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_SENS_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);
return (int16_t)((int16_t)temp < < 8 | 0x00);
}
主程序打印保存的數(shù)值。
// 獲取設(shè)備靈敏度
ObjSense = (STHS34PF80_readSenseData(STHS34PF80_ADDRESS) / 16) + 2048;
printf("Object Sense Data (LSB/oC) =%d n",ObjSense)
設(shè)置低通濾波器
配置低通濾波器可以通過LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh)進(jìn)行配置。
STHS34PF80內(nèi)置嵌入式算法，設(shè)備具有三種嵌入式的檢測(cè)模式，包括存在檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)。
每種算法使用不同的低通濾波器 (LPF_P, LPF_M 和 LPF_A_T)。存在和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法還共同使用另一個(gè)低通濾波器 (LPF_P_M)。這些濾波器用于生成中間信號(hào) (TPRESENCE, TMOTION 和 TAMB_SHOCK)，可以用來微調(diào)算法本身。
下面分別是存在檢測(cè)和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的框圖。
參考文檔設(shè)置如下所示。
修改如下。
/**
* @brief 設(shè)置低通濾波器
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_setLowpassFilters(uint8_t add,uint8_t lpf_P, uint8_t lpf_M, uint8_t lpf_PM, uint8_t lpf_Tshock)
{
int32_t ret;
uint8_t LPF1,LPF2;
LPF1=lpf_PM < < 3 | lpf_M;
LPF2=lpf_P < < 3 | lpf_Tshock;
//STHS34PF80_LPF1- >0x0C
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_LPF1, (uint8_t *)&LPF1, 1);
if(ret==HAL_OK)
{ //STHS34PF80_LPF2- >0x0D
ret=sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_LPF2, (uint8_t *)&LPF2, 1);
}
return ret;
}
溫度測(cè)量濾波方式
首先需要設(shè)置AVG_TRIM (10h) 寄存器用于配置溫度平均值濾波的參數(shù)，以控制環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度測(cè)量的平滑度和穩(wěn)定性。在溫度測(cè)量中，可能會(huì)受到噪聲和干擾的影響，這可能導(dǎo)致短期內(nèi)測(cè)量值的波動(dòng)。通過應(yīng)用平均值濾波，可以平滑這些波動(dòng)，從而得到更加穩(wěn)定的溫度數(shù)據(jù)。AVG_TRIM 寄存器中的設(shè)置會(huì)決定平均值濾波的級(jí)別，從而影響濾波的時(shí)間常數(shù)以及平滑度。
這里默認(rèn)參數(shù)如下
- 在AVG_TRIM（10h）寄存器中寫入02h // AVG_T = 8，AVG_TMOS = 32
- 在CTRL1（20h）寄存器中寫入07h // ODR = 15 Hz
AVG_T[1:0]: 這個(gè)設(shè)置位用于選擇環(huán)境溫度的平均值濾波樣本數(shù)。
AVG_TMOS[2:0]: 這個(gè)設(shè)置位用于選擇目標(biāo)溫度的平均值濾波樣本數(shù)以及與之相關(guān)的噪聲水平。
之后需要去設(shè)置溫度范圍，CTRL0 (17h)主要用于配置設(shè)備的增益，以適應(yīng)不同的操作溫度范圍。具體的增益設(shè)置將決定設(shè)備可以工作的溫度范圍。
值000表示寬模式（wide mode）。
值111表示默認(rèn)增益模式（default gain mode）。
查看下表得知，當(dāng)房間和傳感器溫度差別不大時(shí)候，可以設(shè)置默認(rèn)增益模式。
設(shè)置中斷可以通過CTRL3 (22h)寄存器來配置。
這個(gè)寄存器為系統(tǒng)提供了有關(guān)設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的關(guān)鍵信息，可以用于驅(qū)動(dòng)其他邏輯或觸發(fā)相應(yīng)的操作，如中斷服務(wù)例程。例如，PRES_FLAG可用于確定是否有人進(jìn)入了一個(gè)區(qū)域，MOT_FLAG可以用于檢測(cè)人體是否運(yùn)動(dòng)，TAMB_SHOCK_FLAG可能用于環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)以捕捉突然的溫度變化。
通過查看FUNC_STATUS (25h)可以得知，PRES_FLAG為存在檢測(cè)，MOT_FLAG為運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，TAMB_SHOCK_FLAG為環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)標(biāo)志。
通過配置CTRL3 (22h)寄存器的IEN[1:0] 可以設(shè)置輸出模式。
IEN[1:0]位在CTRL3寄存器中，它定義了應(yīng)該將哪種信號(hào)路由到INT管腳（即中斷輸出）：
00：INT管腳處于高阻態(tài)。
01：將DRDY（數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好的信號(hào)）路由到INT管腳。
10：將INT_OR信號(hào)路由到INT管腳。
參考程序配置如下。
修改后如下所示。
/**
* @brief 設(shè)置溫度測(cè)量濾波方式
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_config(uint8_t add,uint8_t avgt, uint8_t avgtmos, uint8_t gain, bool functions)
{
int32_t ret;
uint8_t temp;
uint8_t AVG_TRIM;
AVG_TRIM = avgt < < 4 | avgtmos;
//STHS34PF80_AVG_TRIM- >0x10//設(shè)置濾波樣本數(shù)
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&AVG_TRIM, 1);
if(ret==HAL_OK)
{//STHS34PF80_CTRL0- >0x17//設(shè)置溫度增益
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL0, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=temp | gain < < 4;
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL0, (uint8_t *)&temp, 1);
// Configure interrupt behavior
// select active HIGH (bit 7 == 0), push-pull (bit 6 == 0), pulsed mode (bit 2 == 0)
temp=0x01;//STHS34PF80_CTRL3- >0x22
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL3, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=0x3A;//0011 1010
// if(functions) _i2c_bus- >writeByte(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_CTRL3, 0x32 ); // configure INT_OR for either Presence or Motion detection
if(functions)
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL3, (uint8_t *)&temp, 1);
}
return ret;
}
寫入嵌入式函數(shù)
嵌入式函數(shù)寫操作如下所示。
案例實(shí)現(xiàn)如下。
CTRL2 (21h)如下所示，對(duì)FUNC_CFG_ACCESS設(shè)置為1主要是開啟訪問內(nèi)嵌函數(shù)寄存器。
寄存器PAGE_RW (11h)的FUNC_CFG_WRITE標(biāo)志位置為為1，啟用嵌入式函數(shù)的寫過程。
/************開啟嵌入式函數(shù)讀寫************/
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數(shù)訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數(shù)寄存器
temp = 0x40; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數(shù)寫操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數(shù)寄存器
寄存器FUNC_CFG_ADDR (08h)為配置嵌入式函數(shù)的地址，F(xiàn)UNC_CFG_DATA (09h)為傳入數(shù)據(jù)到嵌入式函數(shù)中。
這里傳入的地址addr為STHS34PF80_PRESENCE_THS，這是個(gè)15位的寄存器，PRESENCE_THS 寄存器（地址范圍為 0x20 到 0x21）主要用于存在檢測(cè)算法的存在閾值設(shè)置。存在檢測(cè)算法用于判斷是否存在某種狀態(tài)或條件，通常與傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān)。
具體解釋如下：
存在閾值（Presence Threshold）： 這是一個(gè)用于存在檢測(cè)算法的閾值。閾值定義了在測(cè)量數(shù)據(jù)中何時(shí)認(rèn)為存在某種條件。在這里，閾值是一個(gè) 15 位的無符號(hào)整數(shù)（范圍在 0 到 32767 之間）。
默認(rèn)值： 預(yù)設(shè)的存在閾值默認(rèn)值是 200（0x00C8）。
/************設(shè)置存在閾值************/
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_L;//STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR- >0x08 嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_L
temp =presence_ths ;//STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA- >0x09
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節(jié)
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_H;//STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR- >0x08 嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_H
temp = presence_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節(jié)
MOTION_THS (22h - 23h) 這個(gè)寄存器用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的閾值。在實(shí)際應(yīng)用中，你可能需要讀取或設(shè)置這個(gè)寄存器，以調(diào)整或查看運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的閾值。如果值過高，可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)檢測(cè)不靈敏；而值過低則可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)。這個(gè)值的范圍從0到32767。默認(rèn)值是200。
/************設(shè)置運(yùn)動(dòng)閾值************/
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_L;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_L
temp = motion_ths ;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節(jié)
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_H;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_H
temp = motion_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節(jié)
TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)這個(gè)寄存器是用來設(shè)置環(huán)境溫度震蕩檢測(cè)算法的閾值。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)環(huán)境溫度突然變化到某一程度時(shí)（超過這個(gè)設(shè)定的閾值），系統(tǒng)可能會(huì)認(rèn)為發(fā)生了一個(gè)"溫度震蕩"事件。這是一個(gè)15位的無符號(hào)整數(shù)。這意味著它的范圍是0到32767。
/************設(shè)置環(huán)境溫度沖擊閾值************/
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_L;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_L
temp = tamb_shock_ths ;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節(jié)
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_H;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_H
temp = tamb_shock_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節(jié)
HYST_PRESENCE (27h)這個(gè)寄存器是用來設(shè)置存在檢測(cè)算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在很多傳感器應(yīng)用中是一個(gè)重要的概念，它可以幫助減少由于小的或暫時(shí)的輸入變化而導(dǎo)致的輸出頻繁切換。簡(jiǎn)而言之，滯后會(huì)為傳感器的讀數(shù)提供一定的"容差"，只有當(dāng)輸入值超過了這個(gè)容差范圍時(shí)，輸出才會(huì)發(fā)生變化。這是一個(gè)8位的無符號(hào)整數(shù)，所以它的范圍是0到255，默認(rèn)值是32。
/************設(shè)置存在滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_PRESENCE;//嵌入式地址HYST_PRESENCE (27h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為HYST_PRESNCE
temp = presence_hyst;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入1字節(jié)
HYST_MOTION (26h)這個(gè)寄存器用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的滯后配置值。這是一個(gè)8位的無符號(hào)整數(shù)，所以它的范圍是0到255，默認(rèn)值是32。
/************設(shè)置運(yùn)動(dòng)滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_MOTION;//嵌入式地址HYST_MOTION (26h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為HYST_MOTION
temp = motion_hyst;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入1字節(jié)
ALGO_CONFIG (28h)寄存器用于配置和調(diào)整算法的行為，包括中斷脈沖模式、溫度補(bǔ)償和存在檢測(cè)算法的絕對(duì)值選擇。適當(dāng)?shù)呐渲每梢允顾惴ǜm合特定應(yīng)用的需求。
INT_PULSED: 當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，算法產(chǎn)生的標(biāo)志會(huì)在INT引腳上脈沖輸出（高電平持續(xù)ODR定義的時(shí)間）。默認(rèn)值為0。
0: 鎖存模式
1: 脈沖模式
COMP_TYPE: 啟用內(nèi)置線性算法，用于在物體溫度中補(bǔ)償環(huán)境溫度變化。默認(rèn)值為0。
0: 禁用
1: 啟用
SEL_ABS: 在存在檢測(cè)算法中選擇絕對(duì)值。默認(rèn)值為0。
0: 不應(yīng)用絕對(duì)值
1: 應(yīng)用絕對(duì)值
這里設(shè)置為脈沖輸出模式，將算法中斷設(shè)置為脈沖模式（位3 = 1）。
// set algorithm interrupt to pulsed mode (bit 3 = 1) or latch mode (bit 3 = 0)
/************設(shè)置脈沖模式************/
temp = STHS34PF80_ALGO_CONFIG;//嵌入式地址ALGO_CONFIG (28h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為ALGO_CONFIG
temp = 0x08;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入0x08(位3)使能脈沖模式
最后關(guān)閉嵌入式寫操作。
/************關(guān)閉嵌入式函數(shù)讀寫************/
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關(guān)閉嵌入式函數(shù)寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除FUNC_CFG_ACCESS
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
讀取嵌入式函數(shù)
嵌入式函數(shù)讀操作如下所示。
案例實(shí)現(xiàn)如下。
CTRL2 (21h)如下所示，對(duì)FUNC_CFG_ACCESS設(shè)置為1主要是開啟訪問內(nèi)嵌函數(shù)寄存器。
寄存器PAGE_RW (11h)的FUNC_CFG_READ標(biāo)志位置為為1，啟用嵌入式函數(shù)的讀過程。
uint8_t rawData[2] = {0, 0}; // register data stored here
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數(shù)訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數(shù)寄存器
temp = 0x20; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數(shù)讀操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數(shù)寄存器
寄存器FUNC_CFG_ADDR (08h)為配置嵌入式函數(shù)的地址，F(xiàn)UNC_CFG_DATA (09h)為傳入數(shù)據(jù)到嵌入式函數(shù)中。
這里傳入的地址addr為STHS34PF80_PRESENCE_THS，這是個(gè)15位的寄存器，PRESENCE_THS 寄存器（地址范圍為 0x20 到 0x21）主要用于存在檢測(cè)算法的存在閾值設(shè)置。存在檢測(cè)算法用于判斷是否存在某種狀態(tài)或條件，通常與傳感器測(cè)量數(shù)據(jù)相關(guān)。
/************讀取存在閾值************/
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_L;//嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_H;//嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[0] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
MOTION_THS (22h - 23h) 這個(gè)寄存器用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的閾值。在實(shí)際應(yīng)用中，你可能需要讀取或設(shè)置這個(gè)寄存器，以調(diào)整或查看運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的閾值。如果值過高，可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)檢測(cè)不靈敏；而值過低則可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)。這個(gè)值的范圍從0到32767。默認(rèn)值是200。
/************讀取運(yùn)動(dòng)閾值************/
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_L;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_H;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[1] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)這個(gè)寄存器是用來設(shè)置環(huán)境溫度震蕩檢測(cè)算法的閾值。簡(jiǎn)而言之，當(dāng)環(huán)境溫度突然變化到某一程度時(shí)（超過這個(gè)設(shè)定的閾值），系統(tǒng)可能會(huì)認(rèn)為發(fā)生了一個(gè)"溫度震蕩"事件。這是一個(gè)15位的無符號(hào)整數(shù)。這意味著它的范圍是0到32767。
/************讀取環(huán)境溫度沖擊閾值************/
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_L;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_H; //嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[2] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
HYST_MOTION (26h)這個(gè)寄存器用于設(shè)置運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法的滯后配置值。這是一個(gè)8位的無符號(hào)整數(shù)，所以它的范圍是0到255，默認(rèn)值是32。
/************讀取運(yùn)動(dòng)滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_MOTION;//嵌入式地址HYST_MOTION (26h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為HYST_MOTION
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
HYST_PRESENCE (27h)這個(gè)寄存器是用來設(shè)置存在檢測(cè)算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在很多傳感器應(yīng)用中是一個(gè)重要的概念，它可以幫助減少由于小的或暫時(shí)的輸入變化而導(dǎo)致的輸出頻繁切換。簡(jiǎn)而言之，滯后會(huì)為傳感器的讀數(shù)提供一定的"容差"，只有當(dāng)輸入值超過了這個(gè)容差范圍時(shí)，輸出才會(huì)發(fā)生變化。這是一個(gè)8位的無符號(hào)整數(shù)，所以它的范圍是0到255，默認(rèn)值是32。
/************讀取存在滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_PRESENCE;//嵌入式地址HYST_PRESENCE (27h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為HYST_PRESNCE
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[3] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
ALGO_CONFIG (28h)寄存器用于配置和調(diào)整算法的行為，包括中斷脈沖模式、溫度補(bǔ)償和存在檢測(cè)算法的絕對(duì)值選擇。適當(dāng)?shù)呐渲每梢允顾惴ǜm合特定應(yīng)用的需求。
INT_PULSED: 當(dāng)設(shè)置為1時(shí)，算法產(chǎn)生的標(biāo)志會(huì)在INT引腳上脈沖輸出（高電平持續(xù)ODR定義的時(shí)間）。默認(rèn)值為0。
0: 鎖存模式
1: 脈沖模式
COMP_TYPE: 啟用內(nèi)置線性算法，用于在物體溫度中補(bǔ)償環(huán)境溫度變化。默認(rèn)值為0。
0: 禁用
1: 啟用
SEL_ABS: 在存在檢測(cè)算法中選擇絕對(duì)值。默認(rèn)值為0。
0: 不應(yīng)用絕對(duì)值
1: 應(yīng)用絕對(duì)值
這里設(shè)置為脈沖輸出模式，將算法中斷設(shè)置為脈沖模式（位3 = 1）。
// set algorithm interrupt to pulsed mode (bit 3 = 1) or latch mode (bit 3 = 0)
/************讀取脈沖模式************/
temp = STHS34PF80_ALGO_CONFIG;//嵌入式地址ALGO_CONFIG (28h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為ALGO_CONFIG
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
HYST_TAMB_SHOCK (29h)寄存器用于設(shè)置環(huán)境溫度突變檢測(cè)算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在傳感器應(yīng)用中很常見，用于防止小范圍、暫時(shí)的信號(hào)變化而導(dǎo)致的輸出頻繁切換。通過為傳感器的讀數(shù)提供一個(gè)“容差”，滯后確保只有當(dāng)輸入值超出這個(gè)容差范圍時(shí)，輸出才會(huì)發(fā)生變化。這是一個(gè)8位的無符號(hào)整數(shù)，意味著它的范圍是0到255。
/************讀取環(huán)境溫度滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_TAMB_SHOCK;//嵌入式地址HYST_TAMB_SHOCK (29h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為HYST_TAMB_SHOCK
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[4] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
最后關(guān)閉嵌入式寫操作。
/************設(shè)置中斷模式************/
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關(guān)閉嵌入式函數(shù)寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除BOOT和ONE_SHOT
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
重置模塊
當(dāng)更改與算法相關(guān)的參數(shù)或?yàn)V波器的截止頻率，或當(dāng)啟用/禁用嵌入式補(bǔ)償算法時(shí)，需要按照上述步驟重置算法。這個(gè)過程涉及進(jìn)入掉電模式、更改算法配置、啟用和禁用嵌入式功能寄存器的訪問和寫操作，并在最后的步驟中設(shè)置所需的輸出數(shù)據(jù)速率或觸發(fā)單次采集。
/**
* @brief 重置STHS34PF80傳感器內(nèi)置的算法
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
void STHS34PF80_resetAlgo(uint8_t add)
{
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp= temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數(shù)訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數(shù)寄存器
temp = 0x40; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數(shù)寫操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數(shù)寄存器
temp = STHS34PF80_RESET_ALGO;//嵌入式地址STHS34PF80_RESET_ALGO (2Ah)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1); //設(shè)置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_RESET_ALGO
temp = 0x01;
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置ALGO_ENABLE_RESET位
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關(guān)閉嵌入式函數(shù)寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設(shè)置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除FUNC_CFG_ACCESS
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
}
最后第九步需要設(shè)置BDU速率。
/**
* @brief 關(guān)閉低功耗，進(jìn)入正常模式,設(shè)置ODR
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_powerUp(uint8_t add,uint8_t odr)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret; //STHS34PF80_CTRL1- >0x20
ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL1, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=temp | 0x10 | odr;// set bdu = 1 (bit 4 == 1) and odr
if(ret==HAL_OK)
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL1, (uint8_t *)&temp, 1);
return ret;
}
清零DRDY
可以通過讀取0x25，主要功能是對(duì)STATUS (23h)的DRDY進(jìn)行清0。
查看下面表格也可以得知，有多種操作可以對(duì)STATUS (23h)的DRDY 清零。
/**
* @brief 清零DRDY
*
* @param add 設(shè)備地址
* @param val 設(shè)備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_getFuncStatus(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_STATUS, (uint8_t *)&temp, 1);
return temp;
}
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課程 | 基于STM32CubeMX和HAL驅(qū)動(dòng)庫的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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