有淺入深的介紹BLE與MEMS中的開發(fā)板設(shè)計

當BLE遇到MEMS，就如同天使有了翅膀。本期從有淺入深的介紹BLE與MEMS的那些事，就從ST的STEVAL-IDB007V1開發(fā)板中BLE_SensorDemo例程開始。

藍牙入門網(wǎng)上資料很多，可參考《藍牙BLE權(quán)威教程》，或者看看干貨 | BLE開發(fā)，你要知道這幾件事

開發(fā)環(huán)境搭建請參考論壇帖子STEVAL-IDB007V1之透傳演示操作流程和所需軟件資源下載（http://bbs.eeworld.com.cn/thread-604229-1-1.html），從開始菜單進入BlueNRG-1 Navigator可以實際運行各種例程查看效果。

硬件連接：使用ST-Link V2中SWCLK與SWDIO與開發(fā)板對應(yīng)的引腳連接，用來仿真；供電和串口都通過USB線纜。

下圖是局部放大圖：

會發(fā)現(xiàn)陀螺儀的值會跳變（不同的傾角下跳變的概率不一樣，更新頻率越高，跳變的概率越大），由于陀螺儀在原始的寄存器值上乘以了70，將跳變值除以70后為+255和-255。

經(jīng)過一系列的摸索，和ST工程師的幫助，終于解決了問題，見下圖，那就是將BDU（Block Data Update）位置1，沒有置1的話，數(shù)據(jù)沒有準備好就被讀出來也是有可能的，這也就是為何更新頻率設(shè)置的越高就會越容易出現(xiàn)錯誤值的原因。

其實早在2015年在數(shù)據(jù)手冊中就建議將BDU位置1了，后來的官方初始化程序中也都將BDU置1了。

下面是不動芯片，僅僅將BDU置1后的效果：

因此想要準確的的獲取的數(shù)據(jù)記得將BDU位置1哦。

更高效的讀取數(shù)據(jù)該傳感器使用的是SPI接口，這點很好，相比于IIC，SPI這是要快太多了，我們可以節(jié)約更多的時間用來做其他的事，也有利于節(jié)能，該芯片最高支持10MHz的SPI速度，但是驅(qū)動卻寫的不是很高效，官方代碼如下：

1. static IMU_6AXES_StatusTypeDef LSM6DS3_G_GetAxes( int32_t *pData )

2. {

3. /*Here we have to add the check if the parameters are valid*/

4. int16_t pDataRaw[3];

5. float sensitivity = 0.0f;

6. if(LSM6DS3_G_GetAxesRaw(pDataRaw) != IMU_6AXES_OK)

7. {

8. return IMU_6AXES_ERROR;

9. }

10. if(LSM6DS3_G_GetSensitivity( &sensitivity ) != IMU_6AXES_OK)

11. {

12. return IMU_6AXES_ERROR;

13. }

14. pData[0] = (int32_t)(pDataRaw[0] * sensitivity);

15. pData[1] = (int32_t)(pDataRaw[1] * sensitivity);

16. pData[2] = (int32_t)(pDataRaw[2] * sensitivity);

17. return IMU_6AXES_OK;

1. static IMU_6AXES_StatusTypeDef LSM6DS3_G_GetAxesRaw( int16_t *pData )

2. {

3. /*Here we have to add the check if the parameters are valid*/

4. uint8_t tempReg[2] = {0, 0};

5. if(LSM6DS3_IO_Read(&tempReg[0], LSM6DS3_XG_MEMS_ADDRESS, LSM6DS3_XG_OUT_X_L_G, 2) != IMU_6AXES_OK)

6. {

7. return IMU_6AXES_ERROR;

8. }

9. pData[0] = ((((int16_t)tempReg[1]) << 8) + (int16_t)tempReg[0]);

10. if(LSM6DS3_IO_Read(&tempReg[0], LSM6DS3_XG_MEMS_ADDRESS, LSM6DS3_XG_OUT_Y_L_G, 2) != IMU_6AXES_OK)

11. {

12. return IMU_6AXES_ERROR;

13. }

14. pData[1] = ((((int16_t)tempReg[1]) << 8) + (int16_t)tempReg[0]);

15. if(LSM6DS3_IO_Read(&tempReg[0], LSM6DS3_XG_MEMS_ADDRESS, LSM6DS3_XG_OUT_Z_L_G, 2) != IMU_6AXES_OK)

16. {

17. return IMU_6AXES_ERROR;

18. }

19. pData[2] = ((((int16_t)tempReg[1]) << 8) + (int16_t)tempReg[0]);

20. return IMU_6AXES_OK;

21. }

每次都是單次讀?。ㄗx兩個字節(jié)）每一軸的數(shù)據(jù)，而且還獲取了一次sensitivity（讀一個字節(jié)）。

我們知道SPI要完成一次讀數(shù)據(jù)的操作，本質(zhì)是需要讀寫兩次的，第一次將地址寫進去，然后再將0寫入，將數(shù)據(jù)弄出來。因此驅(qū)動如果需要讀取6軸的數(shù)據(jù)一共需要寫12次，讀18次SPI。而我認為sensitivity是開始設(shè)置的，可以不讀，然后6軸的數(shù)據(jù)可以一次全部讀出來，因為默認SPI地址是會累加的，

因此程序可以改成如下，然后將陀螺儀值乘以70，加速度計值乘以0.122

1. void Get_Sensor_RawData(void){

2. Sensor_IO_Read(NULL,LSM6DSL_ACC_GYRO_OUTX_L_G,regValue, 12);

3. for(int i=0;i<6;i++){

4. Sensor_Raw_Data[/size][/font][font=微軟雅黑][size=3] = ( ( ( ( int16_t )m_rx_buf[2*i+2] ) << 8 ) + (int16_t )m_rx_buf[2*i+1] );

5. }

6. }

從0x22地址開讀，也就是寫1次，讀12次，而且還節(jié)約了SPI的開啟和關(guān)閉的耗時，這樣就大大的提高的數(shù)據(jù)獲取的速度，如果可以使用DMA能夠更高效。

因此如果想要更加高效的使用陀螺儀加速度計，記得要連續(xù)的讀取12個字節(jié)且無需讀取靈敏度哦。