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有浅入深的介绍BLE与MEMS中的开发板设计

MEMS技术 2018-03-31 08:44 次阅读

当BLE遇到MEMS,就如同天使有了翅膀。本期从有浅入深的介绍BLE与MEMS的那些事,就从ST的STEVAL-IDB007V1开发板中BLE_SensorDemo例程开始。

蓝牙入门网上资料很多,可参考《蓝牙BLE权威教程》,或者看看干货 | BLE开发,你要知道这几件事

开发环境搭建请参考论坛帖子STEVAL-IDB007V1之透传演示操作流程和所需软件资源下载(http://bbs.eeworld.com.cn/thread-604229-1-1.html),从开始菜单进入BlueNRG-1 Navigator可以实际运行各种例程查看效果。

硬件连接:使用ST-Link V2中SWCLK与SWDIO与开发板对应的引脚连接,用来仿真;供电和串口都通过USB线缆。

下图是局部放大图:

会发现陀螺仪的值会跳变(不同的倾角下跳变的概率不一样,更新频率越高,跳变的概率越大),由于陀螺仪在原始的寄存器值上乘以了70,将跳变值除以70后为+255和-255。

经过一系列的摸索,和ST工程师的帮助,终于解决了问题,见下图,那就是将BDU(Block Data Update)位置1,没有置1的话,数据没有准备好就被读出来也是有可能的,这也就是为何更新频率设置的越高就会越容易出现错误值的原因。

其实早在2015年在数据手册中就建议将BDU位置1了,后来的官方初始化程序中也都将BDU置1了。

下面是不动芯片,仅仅将BDU置1后的效果:

因此想要准确的的获取的数据记得将BDU位置1哦。

更高效的读取数据传感器使用的是SPI接口,这点很好,相比于IIC,SPI这是要快太多了,我们可以节约更多的时间用来做其他的事,也有利于节能,该芯片最高支持10MHz的SPI速度,但是驱动却写的不是很高效,官方代码如下:

  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. }

每次都是单次读取(读两个字节)每一轴的数据,而且还获取了一次sensitivity(读一个字节)。

我们知道SPI要完成一次读数据的操作,本质是需要读写两次的,第一次将地址写进去,然后再将0写入,将数据弄出来。因此驱动如果需要读取6轴的数据一共需要写12次,读18次SPI。而我认为sensitivity是开始设置的,可以不读,然后6轴的数据可以一次全部读出来,因为默认SPI地址是会累加的,

因此程序可以改成如下,然后将陀螺仪值乘以70,加速度计值乘以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=微软雅黑][size=3] = ( ( ( ( int16_t )m_rx_buf[2*i+2] ) << 8 ) + (int16_t )m_rx_buf[2*i+1] );

  5.        }

  6. }

从0x22地址开读,也就是写1次,读12次,而且还节约了SPI的开启和关闭的耗时,这样就大大的提高的数据获取的速度,如果可以使用DMA能够更高效。

因此如果想要更加高效的使用陀螺仪加速度计,记得要连续的读取12个字节且无需读取灵敏度哦。


原文标题:干货 | 当BLE遇到MEMS——收服和调教

文章出处:【微信号:wwzhifudianhua,微信公众号:MEMS技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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的单IC应用板专用于VN7040AS 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 使用模拟反馈 极低的待机电流 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 专用高精度比例负载电流检测 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制性快速热瞬变的 的地损耗和损失V CC 反向电池的外部元件 当选rostatic放电保护 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 25次 阅读
EV-VN7040AS EV-VN7040ASVN7040AS评估板

EV-VN7004CH EV-VN7004CHVN7004CH评估板

的单IC应用板专用于VN7004CH 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 与电流检测模拟反馈 极低的待机电流 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 专用高精度比例负载电流检测 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制性快速热瞬变的 的VCC的地面和损失损失 反向电池 静电放电PROT挠度 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 36次 阅读
EV-VN7004CH EV-VN7004CHVN7004CH评估板

AEK-USB-2TYPEC1 AEK-USB-2TYPEC1与automotivegrade STUSB1702Y USB C型控制器USB C型™和功率传递的双端口接口板

提供商角色两个端口 C型连接和电缆取向检测 上VBUS高电压保护和CC线 V BUS 开关栅极驱动器 V BUS 监测和放电路径 用于在VBUS每个端口的电流的感测电路线 电源连接器以与外部电源板(不包括) 共板尺寸接口85毫米×81毫米 符合RoHS 在AEK-USB-2TYPEC1汽车级USB C型和功率传递的双端口扩展板是ST AutoDevKit发展计划的一部分。它嵌入了一个双端口提供解决方法二STUSB1702Y USB C型™端口控制器。...
发表于 05-20 10:05 26次 阅读
AEK-USB-2TYPEC1 AEK-USB-2TYPEC1与automotivegrade STUSB1702Y USB C型控制器USB C型™和功率传递的双端口接口板

EV-VN7140AS EV-VN7140ASVN7140AS评估板

的单IC应用板专用于VN7140AS 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 使用模拟反馈 极低的待机电流 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 专用高精度比例负载电流检测 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制性快速热瞬变的 的地损耗和损失V CC 反向电池的外部元件 当选rostatic放电保护 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 27次 阅读
EV-VN7140AS EV-VN7140ASVN7140AS评估板

EV-VNQ7140AJ EV-VNQ7140AJVNQ7140AJ评估板

的单IC应用板专用于VNQ7140AJ 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 复用模拟的反馈:具有高精度比例电流镜,V CC 电源电压和TCHIP装置温度 过载和短路的负载电流接地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制性快速热瞬变的 可配置拉TCH-OFF ON过热或功率限制与专用故障复位销 第V 的地面和损失损失CC 反向电池与外部部件 静电放电保护 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 28次 阅读
EV-VNQ7140AJ EV-VNQ7140AJVNQ7140AJ评估板

EV-VN7020AJ EV-VN7020AJVN7020AJ评估板

的单IC应用板专用于VN7020AJ 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 使用的多传感模拟反馈 极低的待机电流 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 复用模拟的反馈:具有高精度比例电流镜,V CC 电源电压和T CHIP 设备温度 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自快速热瞬变的限制 可配置锁断有关过热或功率限制与专用故障复位销 的地损耗和损失V CC 反向电池与外部部件 静电放电保护 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 30次 阅读
EV-VN7020AJ EV-VN7020AJVN7020AJ评估板

EV-VN7040AJ EV-VN7040AJVN7040AJ评估板

的单IC应用板专用于VN7040AJ-E 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 与多传感模拟反馈 极低的待机电流 单信道的智能高侧驱动器3伏和5伏CMOS输出 的多传感诊断功能 复用模拟的反馈:具有高精度比例电流镜,V CC 电源电压和T CHIP 设备温度 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制的快速热吨ransients 可配置锁断有关过热或功率限制与专用故障复位销 第V CC 反向电池与外部部件 静电放电保护 此板提供了一种简单的方式来连接意法半导体...
发表于 05-20 10:05 27次 阅读
EV-VN7040AJ EV-VN7040AJVN7040AJ评估板

EV-VND7030AJ EV-VND7030AJVND7030AJ评估板

的单IC应用板专用于VND7030AJ 提供电连接和热散热,易于成型 常规器件具有 双通道智能高侧驱动器,具有多传感模拟反馈 极低的待机电流 使用3伏和5伏CMOS输出 诊断功能 复用模拟的反馈:具有高精度比例电流镜,V CC 电源电压和T CHIP 设备温度 过载和短路到地(功率限制)指示 热关断指示 断开状态开放负载检测 输出短路到V CC 检测 感测启用/禁用 栅栏 欠压关断 过电压钳位 负载电流限制 自限制性快速热瞬变的 可配置锁断有关过热或功率限制与专用故障复位销 的地损耗和损失V CC 反向电池与外部部件 静电放电保护 此板提供您连接意法半导体一种简单的方法...
发表于 05-20 10:05 43次 阅读
EV-VND7030AJ EV-VND7030AJVND7030AJ评估板

STEVAL-IHM040V1 STEVAL-IHM040V1基于STM32和SLLIMM纳米BLDC / PMSM驱动器演示板™

AC输入电源的范围内:115或230 VAC标称在50/60赫兹,或DC输入电压150和VDC之间350 输出电流:0.5 A RMS 到马达 电源阶段:使用STGIPN3H60 SLLIMM纳米智能功率模块 符合RoHS 实现3相逆变器桥 在STEVAL-IHM040V1是设计用于驱动使用任一上面的六个步骤或磁场定向控制(FOC)的换向技术的电动机的3相永磁无刷电机驱动器。该板可以从115或230伏的AC电源操作
发表于 05-20 10:05 24次 阅读
STEVAL-IHM040V1 STEVAL-IHM040V1基于STM32和SLLIMM纳米BLDC / PMSM驱动器演示板™

STEVAL-IHT008V1 STEVAL-IHT008V1低的待机损耗前端带有浪涌电流限制和绝缘交流开关控制

不需要一个浪涌电流限制器的电阻和笨重旁路全电子溶液机电继电器 在待机降低至低于0.3瓦损失DC总线断开 浪涌电流符合IEC61000-3-3 操作允许与PFC(连续或不连续) EN 55015,IEC 61000-4-11标准的 标准A @ 2千伏IEC 61000-4-5和@ 4千伏IEC 61000-4-4 AC的绝缘控制开关用来驱动交流负载为住宅器具 符合RoHS 在STEVAL-IHT008V1评估板限制浪涌电流充电的直流母线电容器,使其符合IEC 61000-3-3标准。这种浪涌电流是基于用于与T1635T-8FP可控硅实现整流桥软启动过程中与所述电源线,它是由通过渐进相位控制的微控制器STM8S103K3在启动阶段期间控制的串联加入。...
发表于 05-20 10:05 21次 阅读
STEVAL-IHT008V1 STEVAL-IHT008V1低的待机损耗前端带有浪涌电流限制和绝缘交流开关控制

STEVAL-IHM041V1 STEVAL-IHM041V1通用电机速度控制驱动器基础上 STM8和三端双向可控硅(美版)

电压120 V / 60Hz的 电机电流:7所述的RMS 相位控制用于通用电机驱动 打开环或闭环速度调节 电压和电流感应,用于传感器操作(可选) 调试输出 AC转速,霍尔传感器或光电传感器,用于速度反馈 符合RoHS 在STEVAL-IHM041V1演示板是用于通用电机的速度控制使用STM8S103F3P6基于三端双向可控硅相角控制,8位微控制器,以设置三端双向可控硅的导通角。
发表于 05-20 10:05 28次 阅读
STEVAL-IHM041V1 STEVAL-IHM041V1通用电机速度控制驱动器基础上 STM8和三端双向可控硅(美版)

STM692A STM692A5V主管

工作电压 NVRAM监督员为外部LPSRAM 片选控制(STM818只),用于外部LPSRAM(7 ns最大值丙延迟) RST和 RST 输出 200毫秒(典型值)吨 REC 看门狗定时器 - 1.6秒(典型值) 自动电池切换 在STM690A / 692A / 703 /802分之704/817分之805/819分之818监督员是自其提供微处理器监控功能与能力的非挥发和写保护外部LPSRAM -contained设备。精密电压基准和比较监视器在V
发表于 05-20 10:05 20次 阅读
STM692A STM692A5V主管

STEVAL-IPMM15B STEVAL-IPMM15B基于STIB1560DM2T-L SLLIMM第二系列MOSFET IPM 1500W的电机控制电源板

电压:125 - 400 VDC 额定功率:高达1500W的 允许的最大功率是关系到应用条件和冷却系统 额定电流:最多6 A 均方根 输入辅助电压:高达20 V DC 单或用于电流检测的三分流电阻(与感测网络) 电流检测两个选项:专用的运算放大器或通过MCU 过电流保护硬件 IPM的温度监测和保护 在STEVAL-IPMM15B是配备有SLLIMM(小低损耗智能模制模块)第二串联模块的小型电动机驱动电源板第二系列n沟道超结的MDmesh™DM2快速恢复二极管(STIB1560DM2T-L)。它提供了一种用于驱动高功率电机,用于宽范围的应用,如白色家电,空调机,压缩机,电动风扇,高端电动工具,并且通常为电机驱动器3相逆变器的负担得起的,易于使用的解决方案。...
发表于 05-20 10:05 38次 阅读
STEVAL-IPMM15B STEVAL-IPMM15B基于STIB1560DM2T-L SLLIMM第二系列MOSFET IPM 1500W的电机控制电源板

ST23YL80 ST23YL80ST23联系安全MCU用80千字节EEPROM 增强的安全性和Nescrypt密码处理器(联系ID / PKI)

特性 增强型8位/ 16位ST23 CPU核心的16兆字节线性寻址存储器 用户的ROM 396千字节 6个字节 30年的数据保存 500,000擦除/写周期耐力典型在25℃下 1到64字节擦除或编程在1.5毫秒 工作温度:-25°至+ 85°C 使用看门狗和中断能力三个8位定时器 3 V和5米V电源电压范围 外部时钟频率高达10 MHz 高性能提供: CPU时钟频率高达29 MHz的 省电待机状态 联系分配与ISO / IEC 7816-3标准兼容 异步收发器(IART),用于高速串行数据增刊ORT(ISO / IEC 7816-3和EMV™兼容) ESD保护大于5千伏(HBM) 安全性能 有源屏蔽 增强NESCRYPT加密处理器,用于公共密钥加密 硬件安全增强DES加速器 环境参数的监测 针对故障保护机制 AIS-31类P2符合真随机数发生器(TRNG) ISO 3309 CRC计算块 存储器保护单元(MPU) 每个芯片唯一序列号 开发环境 软件开发及固件的生成一套完整的开发工具支持专用软件设计和验证:C编译器,仿真器和仿真器 在ST23YL80是一个串行存取安全微控制器,定制设计的用于安全智能卡应用。...
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ST23YL80 ST23YL80ST23联系安全MCU用80千字节EEPROM 增强的安全性和Nescrypt密码处理器(联系ID / PKI)

ST33G384A ST33G384A32位ARM®SecurCore®SC300为M2M优化汽车

特性 ARM®SecurCore®SC300™32位RISC核心以25MHz 用户RAM的30个字节抑扬顿挫 最多1280个字节的用户闪存与OTP区 异步接收机发射机支持ISO / IEC 7816-3 T = 0和T = 1个协议(从模式支持) 单线协议(SWP)接口,用于与NFC路由器(ETSI 102-613标准)通信 串行外围接口(SPI)主/从接口 三具有中断功能的16位定时器 七通用的I / O允许专有协议执行 1.8 V,3伏和5米的供电电压范围 外部时钟从1点到频率10MHz的 电流消耗与GSM和ETSI规范兼容 省电待机状态 联系分配兼容ISO / IEC 7816-2 ESD保护大于4千伏(HBM) 安全FE atures 有源屏蔽 存储器保护单元(MPU) 环境参数的监测 防护故障 16位和32位的CRC计算块(ISO 13239,IEEE 802.3等) 真随机数生成器 上的每个管芯的唯一的序列号 硬件安全性增强的DES加速器 硬件安全性增强的AES加速器 公钥NESCRYPT协处理器密码算法 在ST33GxxxA(见表1)是一个串行存取微控制器设计用于并入最近一代ARM®处理器的嵌入式安全系统的安全的移动应用。它SecurCore®SC300™32位RISC内核是建立在Cortex®M3内...
发表于 05-20 10:05 40次 阅读
ST33G384A ST33G384A32位ARM®SecurCore®SC300为M2M优化汽车

STEVAL-TDR015V1 STEVAL-TDR015V18 W / 400 - 基于PD54008L-E 470 MHz的评估板

的热稳定性 频率:400 - 470兆赫 电源电压:7.2 V 输出功率:8瓦 电源增益:12.0±1.0分贝 效率:56% - 68 负载失配%:20:1 氧化铍 - 自由放大器 在STEVAL-TDR015V1是使用PD54008L-E LDMOS晶体管的演示板。它是专为2路UHF便携式无线电应用。
发表于 05-20 10:05 32次 阅读
STEVAL-TDR015V1 STEVAL-TDR015V18 W / 400  - 基于PD54008L-E 470 MHz的评估板

加速度传感器和陀螺仪如何让无人机飞的更稳

近两年,伴随传感器技术的发展,消费电子产品领域逐渐成为行业热门。除了火热的可穿戴设备外,无人机在最近两年的发展势头也不可...
发表于 05-18 07:52 156次 阅读
加速度传感器和陀螺仪如何让无人机飞的更稳

MEMS惯性传感器的测试及应用领域

MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)是指集机械元素、微型传感器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一...
发表于 05-18 06:28 181次 阅读
MEMS惯性传感器的测试及应用领域