AMetal助你三步搞定傳感器

傳感器應(yīng)用廣泛種類繁多，能快速配置好傳感器并加以使用無疑會(huì)幫助產(chǎn)品開發(fā)節(jié)省很多時(shí)間，在AMetal中，我們將配置傳感器壓縮成三步，每一步僅一個(gè)函數(shù)，幫助工程師快速實(shí)現(xiàn)傳感器使用，本文作詳細(xì)介紹。

人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官，而對(duì)于電子產(chǎn)品而言，傳感器就是它們的“感覺器官”。由于傳感器的種類繁多，通訊方式也不盡相同，我們使用傳感器時(shí)，必須閱讀相關(guān)的手冊(cè)，以獲取它的通訊方式、相關(guān)的寄存器地址以及其對(duì)應(yīng)的描述；配置使用一個(gè)傳感器，基本上一大半的時(shí)間都停留在手冊(cè)上，這對(duì)于產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈的時(shí)代來說，無疑有些拖后腿。

AMetal傳感器框架應(yīng)運(yùn)而生！它可以讓你在配置傳感器時(shí)，告別傳感器的手冊(cè)！

本次介紹所使用的傳感器為：HTS221。HTS221是一款測(cè)量相對(duì)濕度和溫度的超緊湊型傳感器，可用I2C、SPI兩種通訊協(xié)議。它包括一個(gè)傳感元件和一個(gè)混合信號(hào)ASIC，通過數(shù)字串行接口傳輸測(cè)量信息。傳感元件由能夠檢測(cè)相對(duì)濕度變化的電容器組成，并使用專用ST工藝制造。HTS221采用HLGA封裝，如圖1所示。

圖1 HTS221封裝

HTS221提供一個(gè)DRDY引腳，該引腳輸出數(shù)據(jù)就緒信號(hào)，可配置成中斷接收數(shù)據(jù)，連接方式詳見圖2。

圖2 HTS221應(yīng)用電路

硬件上本次采用ZLG116N32A，使用I2C接口與HTS221通訊，該芯片為Cortex-M0內(nèi)核，具有64KB Flash/8K SRAM ，運(yùn)行主頻達(dá)48MHz，支持寬電壓輸入（2.0~5.5V），支持多路UART、SPI、I2C等外設(shè)接口，性價(jià)比相當(dāng)高。

ZLG116的I2C引腳SCL為PB6、SDA為PB7，將這兩個(gè)引腳連接到傳感器，并將DRDY連接至PIOB_0，搭建好硬件電路；我們開始分三步搞定這個(gè)傳感器。

步驟1

初始化傳感器

在AMetal中，初始化一個(gè)外設(shè)后，基本都會(huì)得到一個(gè)返回值：“handle”，這個(gè)handle中包含了該外設(shè)所有的配置信息、操作函數(shù)以及當(dāng)前狀態(tài)。

初始化HTS221的函數(shù)及內(nèi)容為：

__g_hts221_dev為HTS221設(shè)備結(jié)構(gòu)體；

__g_hts221_info為描述了與HTS221傳感器相關(guān)信息的結(jié)構(gòu)體；結(jié)構(gòu)體中僅有HTS221的DRDY引腳和HTS221的I2C從機(jī)地址：

如果客戶在硬件連接上有不一致的地方，直接在此結(jié)構(gòu)體中修改即可。

最后一個(gè)傳入參數(shù)：I2C標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)句柄；ZLG116的I2C初始化服務(wù)函數(shù)為am_zlg116_i2c1_inst_init()，此函數(shù)的返回值即為I2C標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)句柄，所以在此處直接調(diào)用此函數(shù)即可。

在硬件連接一致的情況下，可直接調(diào)用HTS221初始化函數(shù)完成傳感器的初始化：

am_sensor_handle_t hts221_handle = am_sensor_hts221_inst_init (void);

步驟2

使能傳感器的通道

某些傳感器都具有兩個(gè)或兩個(gè)以上的采集功能，本次采用的HTS221就支持溫度與濕度的采集。

在AMetal中，將每個(gè)功能劃分為對(duì)應(yīng)的通道；HTS221是溫濕度傳感器，它有兩個(gè)通道，詳見圖3。

圖3 HTS221提供的通道

在使能通道前，應(yīng)該定義兩個(gè)數(shù)組，一個(gè)列舉該傳感器所有的通道，另一個(gè)用于儲(chǔ)存兩個(gè)通道數(shù)據(jù)的緩存：

然后就可以調(diào)用am_sensor_enable使能傳感器的通道了，該函數(shù)有四個(gè)傳入?yún)?shù)，詳見圖4。

圖4 使能傳感器通道的函數(shù)傳入?yún)?shù)

根據(jù)之前的代碼，使能傳感器通道的函數(shù)為：

步驟3

獲取傳感器的采樣數(shù)據(jù)

從傳感器指定通道獲取采樣數(shù)據(jù)的函數(shù)為am_sensor_data_get，它的傳入?yún)?shù)應(yīng)與使能傳感器通道的傳入?yún)?shù)一致：

在調(diào)用這個(gè)函數(shù)后，傳感器的采樣數(shù)據(jù)就保存在結(jié)構(gòu)體data中，結(jié)構(gòu)體data的成員函數(shù)詳見圖5，也就是說，我們從傳感器獲取的采樣數(shù)據(jù)是帶有單位的，客戶只管使用，不用去翻閱手冊(cè)獲取數(shù)據(jù)的單位。

圖5 am_sensor_val_t結(jié)構(gòu)體說明

最后AMetal中還提供了單位轉(zhuǎn)換函數(shù)：am_sensor_val_unit_convert，該函數(shù)有三個(gè)傳入?yún)?shù)，詳見圖6。

圖6 單位轉(zhuǎn)換函數(shù)傳入?yún)?shù)

其中目標(biāo)單位支持10-24~1024，基本以103為間隔，部分目標(biāo)單位如圖7所示。

圖7 部分目標(biāo)單位宏說明

三步都已介紹完，我們看一下在AMetal中使用傳感器的完整的代碼：

可以看到在AMetal中使用傳感器所需要寫的代碼是非常非常少的，而且在配置過程中基本可以告別手冊(cè)，客戶只需要做“選擇題”，選擇需要測(cè)試的通道就可以了。