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QD4C-firmware/libraries/zf_device/zf_device_icm20602.c
2023-12-11 21:45:06 +08:00

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/*********************************************************************************************************************
* CH32V307VCT6 Opensourec Library 即CH32V307VCT6 开源库)是一个基于官方 SDK 接口的第三方开源库
* Copyright (c) 2022 SEEKFREE 逐飞科技
*
* 本文件是CH32V307VCT6 开源库的一部分
*
* CH32V307VCT6 开源库 是免费软件
* 您可以根据自由软件基金会发布的 GPLGNU General Public License即 GNU通用公共许可证的条款
* 即 GPL 的第3版即 GPL3.0)或(您选择的)任何后来的版本,重新发布和/或修改它
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* 甚至没有隐含的适销性或适合特定用途的保证
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* 许可申明英文版在 libraries/doc 文件夹下的 GPL3_permission_statement.txt 文件中
* 许可证副本在 libraries 文件夹下 即该文件夹下的 LICENSE 文件
* 欢迎各位使用并传播本程序 但修改内容时必须保留逐飞科技的版权声明(即本声明)
*
* 文件名称 zf_device_icm20602
* 公司名称 成都逐飞科技有限公司
* 版本信息 查看 libraries/doc 文件夹内 version 文件 版本说明
* 开发环境 MounRiver Studio V1.8.1
* 适用平台 CH32V307VCT6
* 店铺链接 https://seekfree.taobao.com/
*
* 修改记录
* 日期 作者 备注
* 2022-09-15 大W first version
********************************************************************************************************************/
/*********************************************************************************************************************
* 接线定义:
* ------------------------------------
* 模块管脚 单片机管脚
* //------------------硬件 SPI 引脚------------------//
* SCL/SPC 查看 zf_device_icm20602.h 中 ICM20602_SPC_PIN 宏定义
* SDA/DSI 查看 zf_device_icm20602.h 中 ICM20602_SDI_PIN 宏定义
* SA0/SDO 查看 zf_device_icm20602.h 中 ICM20602_SDO_PIN 宏定义
* CS 查看 zf_device_icm20602.h 中 IPS114_CS_PIN 宏定义
* //------------------硬件 SPI 引脚------------------//
* //------------------软件 IIC 引脚------------------//
* SCL/SPC 查看 zf_device_icm20602.h 中 ICM20602_SCL_PIN 宏定义
* SDA/DSI 查看 zf_device_icm20602.h 中 ICM20602_SDA_PIN 宏定义
* //------------------软件 IIC 引脚------------------//
* 电源引脚
* VCC 3.3V电源
* GND 电源地
* ------------------------------------
********************************************************************************************************************/
#include "zf_common_clock.h"
#include "zf_common_debug.h"
#include "zf_driver_delay.h"
#include "zf_driver_spi.h"
#include "zf_driver_soft_iic.h"
#include "zf_device_icm20602.h"
int16 icm20602_gyro_x = 0, icm20602_gyro_y = 0, icm20602_gyro_z = 0; // 三轴陀螺仪数据 gyro (陀螺仪)
int16 icm20602_acc_x = 0, icm20602_acc_y = 0, icm20602_acc_z = 0; // 三轴加速度计数据 acc (accelerometer 加速度计)
float icm20602_transition_factor[2] = {4096, 16.4};
#if ICM20602_USE_SOFT_IIC
static soft_iic_info_struct icm20602_iic_struct;
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 写寄存器
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 参数说明 data 数据
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_write_register(ICM20602_PWR_MGMT_1, 0x80);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define icm20602_write_register(reg, data) (soft_iic_write_8bit_register(&icm20602_iic_struct, (reg), (data)))
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 读寄存器
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 返回参数 uint8 数据
// 使用示例 icm20602_read_register(ICM20602_WHO_AM_I);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define icm20602_read_register(reg) (soft_iic_read_8bit_register(&icm20602_iic_struct, (reg)))
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 读数据
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 参数说明 data 数据缓冲区
// 参数说明 len 数据长度
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_read_registers(ICM20602_ACCEL_XOUT_H, dat, 6);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
#define icm20602_read_registers(reg, data, len) (soft_iic_read_8bit_registers(&icm20602_iic_struct, (reg), (data), (len)))
#else
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 写寄存器
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 参数说明 data 数据
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_write_register(ICM20602_PWR_MGMT_1, 0x80);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static void icm20602_write_register (uint8 reg, uint8 data)
{
ICM20602_CS(0);
spi_write_8bit_register(ICM20602_SPI, reg | ICM20602_SPI_W, data);
ICM20602_CS(1);
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 读寄存器
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 返回参数 uint8 数据
// 使用示例 icm20602_read_register(ICM20602_WHO_AM_I);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static uint8 icm20602_read_register (uint8 reg)
{
uint8 data = 0;
ICM20602_CS(0);
data = spi_read_8bit_register(ICM20602_SPI, reg | ICM20602_SPI_R);
ICM20602_CS(1);
return data;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 读数据
// 参数说明 reg 寄存器地址
// 参数说明 data 数据缓冲区
// 参数说明 len 数据长度
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_read_registers(ICM20602_ACCEL_XOUT_H, dat, 6);
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static void icm20602_read_registers (uint8 reg, uint8 *data, uint32 len)
{
ICM20602_CS(0);
spi_read_8bit_registers(ICM20602_SPI, reg | ICM20602_SPI_R, data, len);
ICM20602_CS(1);
}
#endif
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 ICM20602 自检
// 参数说明 void
// 返回参数 uint8 1-自检失败 0-自检成功
// 使用示例 icm20602_self_check();
// 备注信息 内部调用
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
static uint8 icm20602_self_check (void)
{
uint8 dat = 0, return_state = 0;
uint16 timeout_count = 0;
while(0x12 != dat) // 判断 ID 是否正确
{
if(ICM20602_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++)
{
return_state = 1;
break;
}
dat = icm20602_read_register(ICM20602_WHO_AM_I);
system_delay_ms(10);
}
return return_state;
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取 ICM20602 加速度计数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_get_acc(); // 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void icm20602_get_acc (void)
{
uint8 dat[6];
icm20602_read_registers(ICM20602_ACCEL_XOUT_H, dat, 6);
icm20602_acc_x = (int16)(((uint16)dat[0] << 8 | dat[1]));
icm20602_acc_y = (int16)(((uint16)dat[2] << 8 | dat[3]));
icm20602_acc_z = (int16)(((uint16)dat[4] << 8 | dat[5]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 获取ICM20602陀螺仪数据
// 参数说明 void
// 返回参数 void
// 使用示例 icm20602_get_gyro(); // 执行该函数后,直接查看对应的变量即可
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
void icm20602_get_gyro (void)
{
uint8 dat[6];
icm20602_read_registers(ICM20602_GYRO_XOUT_H, dat, 6);
icm20602_gyro_x = (int16)(((uint16)dat[0] << 8 | dat[1]));
icm20602_gyro_y = (int16)(((uint16)dat[2] << 8 | dat[3]));
icm20602_gyro_z = (int16)(((uint16)dat[4] << 8 | dat[5]));
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// 函数简介 初始化 ICM20602
// 参数说明 void
// 返回参数 uint8 1-初始化失败 0-初始化成功
// 使用示例 icm20602_init();
// 备注信息
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
uint8 icm20602_init (void)
{
uint8 val = 0x0, return_state = 0;
uint16 timeout_count = 0;
system_delay_ms(10); // 上电延时
#if ICM20602_USE_SOFT_IIC
soft_iic_init(&icm20602_iic_struct, ICM20602_DEV_ADDR, ICM20602_SOFT_IIC_DELAY, ICM20602_SCL_PIN, ICM20602_SDA_PIN);
#else
spi_init(ICM20602_SPI, SPI_MODE0, ICM20602_SPI_SPEED, ICM20602_SPC_PIN, ICM20602_SDI_PIN, ICM20602_SDO_PIN, SPI_CS_NULL);
gpio_init(ICM20602_CS_PIN, GPO, GPIO_HIGH, GPO_PUSH_PULL);
#endif
do
{
if(icm20602_self_check())
{
// 如果程序在输出了断言信息 并且提示出错位置在这里
// 那么就是 ICM20602 自检出错并超时退出了
// 检查一下接线有没有问题 如果没问题可能就是坏了
zf_log(0, "icm20602 self check error.");
return_state = 1;
break;
}
icm20602_write_register(ICM20602_PWR_MGMT_1, 0x80); // 复位设备
system_delay_ms(2);
do
{ // 等待复位成功
val = icm20602_read_register(ICM20602_PWR_MGMT_1);
if(ICM20602_TIMEOUT_COUNT < timeout_count ++)
{
// 如果程序在输出了断言信息 并且提示出错位置在这里
// 那么就是 ICM20602 自检出错并超时退出了
// 检查一下接线有没有问题 如果没问题可能就是坏了
zf_log(0, "icm20602 reset error.");
return_state = 1;
break;
}
}while(0x41 != val);
if(1 == return_state)
{
break;
}
icm20602_write_register(ICM20602_PWR_MGMT_1, 0x01); // 时钟设置
icm20602_write_register(ICM20602_PWR_MGMT_2, 0x00); // 开启陀螺仪和加速度计
icm20602_write_register(ICM20602_CONFIG, 0x01); // 176HZ 1KHZ
icm20602_write_register(ICM20602_SMPLRT_DIV, 0x07); // 采样速率 SAMPLE_RATE = INTERNAL_SAMPLE_RATE / (1 + SMPLRT_DIV)
// ICM20602_ACCEL_CONFIG 寄存器
// 设置为 0x00 加速度计量程为 ±2 g 获取到的加速度计数据除以 16384 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2)
// 设置为 0x08 加速度计量程为 ±4 g 获取到的加速度计数据除以 8192 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2)
// 设置为 0x10 加速度计量程为 ±8 g 获取到的加速度计数据除以 4096 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2)
// 设置为 0x18 加速度计量程为 ±16 g 获取到的加速度计数据除以 2048 可以转化为带物理单位的数据 单位 g(m/s^2)
switch(ICM20602_ACC_SAMPLE_DEFAULT)
{
default:
{
zf_log(0, "ICM20602_ACC_SAMPLE_DEFAULT set error.");
return_state = 1;
}break;
case ICM20602_ACC_SAMPLE_SGN_2G:
{
icm20602_write_register(ICM20602_ACCEL_CONFIG, 0x00);
icm20602_transition_factor[0] = 16384;
}break;
case ICM20602_ACC_SAMPLE_SGN_4G:
{
icm20602_write_register(ICM20602_ACCEL_CONFIG, 0x08);
icm20602_transition_factor[0] = 8192;
}break;
case ICM20602_ACC_SAMPLE_SGN_8G:
{
icm20602_write_register(ICM20602_ACCEL_CONFIG, 0x10);
icm20602_transition_factor[0] = 4096;
}break;
case ICM20602_ACC_SAMPLE_SGN_16G:
{
icm20602_write_register(ICM20602_ACCEL_CONFIG, 0x18);
icm20602_transition_factor[0] = 2048;
}break;
}
if(1 == return_state)
{
break;
}
// ICM20602_GYRO_CONFIG 寄存器
// 设置为 0x00 陀螺仪量程为 ±250 dps 获取到的陀螺仪数据除以 131 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s
// 设置为 0x08 陀螺仪量程为 ±500 dps 获取到的陀螺仪数据除以 65.5 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s
// 设置为 0x10 陀螺仪量程为 ±1000 dps 获取到的陀螺仪数据除以 32.8 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s
// 设置为 0x18 陀螺仪量程为 ±2000 dps 获取到的陀螺仪数据除以 16.4 可以转化为带物理单位的数据 单位为 °/s
switch(ICM20602_GYRO_SAMPLE_DEFAULT)
{
default:
{
zf_log(0, "ICM20602_GYRO_SAMPLE_DEFAULT set error.");
return_state = 1;
}break;
case ICM20602_GYRO_SAMPLE_SGN_250DPS:
{
icm20602_write_register(ICM20602_GYRO_CONFIG, 0x00);
icm20602_transition_factor[1] = 131.0;
}break;
case ICM20602_GYRO_SAMPLE_SGN_500DPS:
{
icm20602_write_register(ICM20602_GYRO_CONFIG, 0x08);
icm20602_transition_factor[1] = 65.5;
}break;
case ICM20602_GYRO_SAMPLE_SGN_1000DPS:
{
icm20602_write_register(ICM20602_GYRO_CONFIG, 0x10);
icm20602_transition_factor[1] = 32.8;
}break;
case ICM20602_GYRO_SAMPLE_SGN_2000DPS:
{
icm20602_write_register(ICM20602_GYRO_CONFIG, 0x18);
icm20602_transition_factor[1] = 16.4;
}break;
}
if(1 == return_state)
{
break;
}
icm20602_write_register(ICM20602_ACCEL_CONFIG_2, 0x03); // Average 4 samples 44.8HZ //0x23 Average 16 samples
}while(0);
return return_state;
}