VD6283TX环境光传感器驱动开发(4)----移植闪烁频率代码

news2024/12/24 18:50:11

VD6283TX环境光传感器驱动开发----4.移植闪烁频率代码

  • 闪烁定义
  • 视频教学
  • 样品申请
  • 源码下载
  • 开发板设置
  • 开发板选择
  • IIC配置
  • 串口配置
  • 开启X-CUBE-ALS软件包
  • 时钟树配置
  • ADC使用定时器触发采样
  • KEIL配置
  • FFT代码配置
  • app_x-cube-als.c
  • 需要添加函数

闪烁定义

光学闪烁被定义为人造光源的脉动或波动的光现象。
在低频闪烁中,光是可见的(人眼能够察觉光的闪烁)。超过100 Hz的光学闪烁对于人眼来说不再可见,但仍然存在,可能对人体产生影响。
大多数类型的人造光源在连接到电力主网(家庭或商业办公室)时会发出闪烁,这主要取决于国家的电力频率,通常是50 Hz或60 Hz。
由于电流在光源中的交替流动,所有人造光源都会分别在50 Hz和60 Hz电力主网下发出100 Hz或120 Hz的闪烁频率。
为了消除可见的闪烁并减少对人体的影响,大多数发光二极管(LED)使用脉冲宽度调制(PWM)调光方法,以实现更高的闪烁频率。
VD6283传感器可以检测光的闪烁频率,最高可达2 kHz。
最近在弄ST的课程,需要样片的可以加群申请:615061293 。

在这里插入图片描述

视频教学

https://www.bilibili.com/video/BV1xu4y1t75n/

VD6283TX环境光传感器驱动开发(2)----获取光强和色温

样品申请

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

源码下载

开发板设置

在手册种给出了,闪烁手册可以查看AN5639,资料链接如下。
https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/application_note/group1/9f/7e/8c/ce/36/85/4c/08/DM00776948/files/DM00776948.pdf/jcr:content/translations/en.DM00776948.pdf

在这里插入图片描述

在AN5639手册中,需要对SB3进行连接。

在这里插入图片描述
同时GPIO2需要接到MCU的ADC通道中。

在这里插入图片描述

查看X-NUCLEO-6283A1手册,可以看到VD6283TX的GPIO2连接到MCU的ADC端口0-2。

在这里插入图片描述

在VD6283TX-SATEL中,可以看到VD6283TX通过SB3连接到了AFLR_1V8。
需要将AFLR_1V8接到开发板的A0端口中。

在这里插入图片描述

开发板选择

这里使用NUCLEO-F401RE 开发板。
在这里插入图片描述

IIC配置

在这里插入图片描述

串口配置

在这里插入图片描述

开启X-CUBE-ALS软件包

在这里插入图片描述

时钟树配置

在这里插入图片描述

ADC使用定时器触发采样

在app_als_adc_utils.c中,定义了ADC使用的频率,为8000Hz。
在这里插入图片描述

定时器的arr设置为10500-1,那么定时器频率为8000Hz。
Trigger Event Selection :update event 定时器自动更新。
在这里插入图片描述
配置ADC检测VD6283TX的GPIO2管脚的AD值。
设置触发方式为外部触发,选择刚刚配置的TIM2,触发方式为上升沿触发。

在这里插入图片描述

开启中断。
在这里插入图片描述

KEIL配置

在这里插入图片描述

FFT代码配置

arm_cortexM4lf_math.lib 库包含了一系列数学函数,特别是适用于基于Cortex-M4和Cortex-M7处理器的浮点运算单元的优化数学例程。这些例程涵盖了常见的数学运算,如信号处理、滤波、变换等。
arm_math.h 这个头文件包含了CMSIS-DSP库的函数声明、宏定义和结构体定义等,可以通过包含这个头文件,使用库中提供的各种数学函数,包括信号处理、滤波、变换等。
添加arm_cortexM4lf_math.lib文件。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

同时导入arm_math.h文件。
在这里插入图片描述

app_x-cube-als.c

由于需要进行FFT算法,所以需要添加对应数学头文件。

#define ARM_MATH_CM4
#include "arm_math.h"
#include "app_als_adc_utils.h"

添加对应的函数申明。


#define FLK_CHANNEL	(5U)

/*
 * Increasing the value of the FLK_DATA_SIZE symbol will increase
 * processing time, flicker accuracy and memory footprint
 */
#define FLK_DATA_SIZE (1024U)
#define FFT_SIZE (FLK_DATA_SIZE)

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
static uint8_t is_quit_requested;
static uint8_t is_autogain_requested;
static int16_t flk_data[FLK_DATA_SIZE];
volatile uint8_t ALS_EventDetected;

/*
 * The FFT of a real N-point sequence has even symmetry in the frequency domain.
 * The second half of the data equals the conjugate of the first half flipped in frequency.
 * Looking at the data, we see that we can uniquely represent the FFT using only N/2 complex numbers.
 * These are packed into the output array in alternating real and imaginary components:
 * X = { real[0], imag[0], real[1], imag[1], real[2], imag[2] ... real[(N/2)-1], imag[(N/2)-1 }
 */
static arm_rfft_fast_instance_f32 instance_fft;
static float32_t fft_in[FLK_DATA_SIZE];
static float32_t fft_out_tmp[FFT_SIZE];
static float32_t fft_out[FFT_SIZE/2];




/*
 * The FFT of a real N-point sequence has even symmetry in the frequency domain.
 * The second half of the data equals the conjugate of the first half flipped in frequency.
 * Looking at the data, we see that we can uniquely represent the FFT using only N/2 complex numbers.
 * These are packed into the output array in alternating real and imaginary components:
 * X = { real[0], imag[0], real[1], imag[1], real[2], imag[2] ... real[(N/2)-1], imag[(N/2)-1 }
 */
static arm_rfft_fast_instance_f32 instance_fft;
 
 
static void MX_VD6283A1_AnalogFlicker_Process(void); 

static float32_t complex_abs(float32_t real, float32_t complex);
static void init_fft(arm_rfft_fast_instance_f32 *instance, uint32_t size);
static void perform_fft(arm_rfft_fast_instance_f32 *instance, int16_t *data, float32_t *ffti, float32_t *ffto, uint32_t size);
static void find_flk_freq(uint32_t fs, float32_t *ffto, uint32_t *freq, uint8_t skip_dc, uint32_t size);


static int32_t flicker_autogain(uint8_t Instance, uint32_t *pAppliedGain, uint32_t timeoutMs);


static void display_gain(uint32_t gain);

在MX_VD6283A1_LuxCCT_Init()函数中添加init_fft快速傅里叶变换初始化。
在这里插入图片描述

static void MX_VD6283A1_LuxCCT_Init(void)
{
  /* Initialize Virtual COM Port */
  BSP_COM_Init(COM1);

  printf("VD6283TX Lux / CCT Example\n\n");
  display_commands_banner();

    /* initialize ARM FFT library */
    init_fft(&instance_fft, FFT_SIZE);
	
  status = VD6283A1_LIGHT_SENSOR_Init(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0);

  if (status)
  {
    printf("VD6283A1_LIGHT_SENSOR_Init failed\n");
    while(1);
  }
}

初始化完毕之后,添加频率获取函数。

static void MX_VD6283A1_AnalogFlicker_Process(void)
{
    uint32_t fs; /* sampling frequency */
    uint32_t pos = 0; 
    uint32_t flk_freq = 0;
    uint32_t index;

    uint32_t current_gain;
    uint32_t current_exposure;

    /* initialize exposure time */
    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_SetExposureTime(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, 100000);
    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_GetExposureTime(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, &current_exposure);
    printf("Exposure set to %lu us\n", (unsigned long)current_exposure);

    /* initialize gain */
    flicker_autogain(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, &current_gain, 1);
    printf("Channel %u gain set to", FLK_CHANNEL);
    display_gain(current_gain);

    status = als_adc_start(&fs);

    if (status)
    {
        printf("ADC Start failed\n");
        while (1);
    }

    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StartFlicker(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, FLK_CHANNEL, LIGHT_SENSOR_FLICKER_ANALOG);

    while (!is_quit_requested)
    {
        status = als_adc_get_frame(&flk_data[pos], &index);

        /* fill the ADC frame buffer */
        if (status == 0)
        {
            pos += ADC_FRAME_SIZE;
        }

        /* if the ADC frame buffer is full, then process it */
        if (pos == FLK_DATA_SIZE)
        {
            perform_fft(&instance_fft, flk_data, fft_in, fft_out, FFT_SIZE);
            find_flk_freq(fs, fft_out, &flk_freq, 1, FFT_SIZE);
            pos = 0; /* reset position index */

            printf("Flicker freq: %4lu Hz\r", (unsigned long)flk_freq);
            fflush(stdout);

            if (is_autogain_requested == 1)
            {
              VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StopFlicker(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0);

              flicker_autogain(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, &current_gain, 1);
              printf("Channel %u gain set to", FLK_CHANNEL);
              display_gain(current_gain);

              VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StartFlicker(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0, FLK_CHANNEL, LIGHT_SENSOR_FLICKER_ANALOG);
              is_autogain_requested = 0;
            }
        }

        handle_cmd(get_key());
    }

    als_adc_stop();

    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StopFlicker(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0);
    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_DeInit(LIGHT_SENSOR_INSTANCE_0);

    printf("Quitting the demo...\n");
    while (1);
}

在MX_X_CUBE_ALS_Process函数中开启频率获取函数,关闭光强获取函数MX_VD6283A1_LuxCCT_Process。
在这里插入图片描述

添加增益设置函数。

/*
 * @brief find and apply appropriate gain value depending on saturation value
 * @warning this function mustn't be called when a capture is ongoing
 */
static int32_t flicker_autogain(uint8_t Instance, uint32_t *pAppliedGain, uint32_t timeoutMs)
{
  int32_t res;
  uint8_t i, j;
  uint8_t idx = 7; /* start with mid-table value */
  const uint8_t sat_limit = 2;
  uint32_t saturation;

  /* duplicate 0x42AB to avoid 100x and keep multiples of 2 for array size */
  const uint16_t Gains[] = {
    0x42AB, 0x42AB, 0x3200, 0x2154, 0x1900, 0x10AB, 0x0A00, 0x0723,
    0x0500, 0x0354, 0x0280, 0x01AB, 0x0140, 0x0100, 0x00D4, 0x00B5
  };

  /* clip timeout value */
  timeoutMs = timeoutMs == 0 ? 1 : timeoutMs;
  timeoutMs = timeoutMs >= 100 ? 100 : timeoutMs;

  for (i = 0; i <= 3; i++)
  {
    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_SetGain(Instance, FLK_CHANNEL, Gains[idx]);
    VD6283A1_LIGHT_SENSOR_GetGain(Instance, FLK_CHANNEL, pAppliedGain);

    res = VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StartFlicker(Instance, FLK_CHANNEL, LIGHT_SENSOR_FLICKER_ANALOG);
    
    if (res)
      return res;

    /* read saturation value each ms so we can exit early if saturation detected */
    for (j = 0; j < timeoutMs; j++)
    {
      HAL_Delay(1);

      res = VD6283A1_LIGHT_SENSOR_GetSaturation(Instance, &saturation);

      if (res)
        return res;
      if (saturation > sat_limit)
        break;
    }

    res = VD6283A1_LIGHT_SENSOR_StopFlicker(Instance);
    
    if (res)
      return res;

    /* update index to next value */
    if (i)
      idx += saturation > sat_limit ? 1 << (i - 1) : -(1 << (i - 1));
    else if (saturation > sat_limit)
      idx++;
  }

  /* clip index if it reaches max value */
  if (idx > 15) 
    idx = 15;

  VD6283A1_LIGHT_SENSOR_SetGain(Instance, FLK_CHANNEL, Gains[idx]);
  res = VD6283A1_LIGHT_SENSOR_GetGain(Instance, FLK_CHANNEL, pAppliedGain);

  return res;
}

在下方添加函数的定义。

/*
 * @brief initilize arm rfft library
 */
static void init_fft(arm_rfft_fast_instance_f32 *instance, uint32_t size)
{
  arm_rfft_fast_init_f32(instance, size);
}

打印增益函数。

/*
 * @brief normalize, convert and dislay gain 
 */
static void display_gain(uint32_t gain)
{
    uint32_t g = (gain * 100) / 256;

    printf(" %3lu.%02lu\n", (unsigned long)g / 100, (unsigned long)(g % 100));
}

执行FFT。

/*
 * @brief perform fft on the input buffer using arm rfft library
 */
static void perform_fft(arm_rfft_fast_instance_f32 *instance, int16_t *flk, float32_t *ffti, float32_t *ffto, uint32_t size)
{
    uint32_t i;
    uint32_t index = 0;

    /* copy the ADC sampled signal into the fft input buffer
     * this allows to convert the data from int16_t to float32_t */
    for (i = 0; i < size; i++)
    {
        ffti[i] = flk[i];
    }

    /* Perform the FFT on the input buffer:
     * results are packed in a way so that even indexes contain real values
     * and odd indexes contain the complex value of each bin.
     * Therefore the fft_output array contains FFT_SIZE / 2 bins */
    arm_rfft_fast_f32(instance, ffti, fft_out_tmp, 0);

    /* Calculate the magnitude for each bin from the temp fft output buffer */
    for (i = 0; i < size; i += 2)
    {
        ffto[index] = complex_abs(fft_out_tmp[i], fft_out_tmp[i+1]);
        if (ffto[index] < 0) ffto[index] = 0;
        index++;
    }
}

查找峰值频率值。

/*
 * @brief find peak frequency value
 */
static void find_flk_freq(uint32_t fs, float32_t *ffto, uint32_t *freq, uint8_t skip_dc, uint32_t size)
{
    uint32_t i;
    uint32_t res;
    uint32_t index_max = 0;
    uint32_t limit = size / 2;

    float32_t max_value = -1;

    /* do not take account of the DC value if the flag skip_dc is set */
    skip_dc ? (i = 1) : (i = 0);

    /* run through the output array to detect the peak */
    for (; i < limit; i++)
    {
        if (ffto[i] > max_value)
        {
            index_max = i;
            max_value = ffto[i];
        }
    }

    /* convert index of the bin into frequency */
    res = (index_max * fs) / size;

    /* return the result if the pointer is valid */
    if (freq)
    {
        *freq = res;
    }
}

计算一个复数的绝对值。

/*
 * @brief compute absolute value of a complex number
 */
static float32_t complex_abs(float32_t real, float32_t complex)
{
  float32_t res;

  arm_sqrt_f32(real * real + complex * complex, &res);

  return res;
}

需要添加函数

arm_cortexM4lf_math.lib 库包含了一系列数学函数,特别是适用于基于Cortex-M4和Cortex-M7处理器的浮点运算单元的优化数学例程。这些例程涵盖了常见的数学运算,如信号处理、滤波、变换等。
arm_math.h 这个头文件包含了CMSIS-DSP库的函数声明、宏定义和结构体定义等,可以通过包含这个头文件,使用库中提供的各种数学函数,包括信号处理、滤波、变换等。
app_als_adc_utils.c功能主要包括启动和停止ADC采样,获取采样数据,ADC采样速度设置,以及处理相关的硬件中断。
app_als_adc_utils.h是app_als_adc_utils.c对应头文件。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1060864.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引③

全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引③ 编写目的6. 存储系统简介6.1.概要描述6.2.文件系统接口6.2.1. 文件系统支持6.2.2. 文件系统接口函数 6.3. Flash 分区6.3.1.如何配置可配分区的大小 6.4.存储介质开发6.4.1. NOR Flash6.4.1.1.添加新 Nor Flash6.4.1.2.Nor Flash 保存用户…

Llama2-Chinese项目:6-模型评测

测试问题筛选自AtomBulb[1]&#xff0c;共95个测试问题&#xff0c;包含&#xff1a;通用知识、语言理解、创作能力、逻辑推理、代码编程、工作技能、使用工具、人格特征八个大的类别。 1.测试中的Prompt   例如对于问题"列出5种可以改善睡眠质量的方法"&#xff…

DP读书:《openEuler操作系统》(四)鲲鹏处理器

鲲鹏处理器 一、处理器概述1.Soc2.Chip3.DIE4.Cluster5.Core 二、体系架构1.计算子系统2.存储子系统3.其他子系统 三、CPU编程模型1.中断与异常2.异常级别a.基本概念b.异常级别切换 下面为整理的内容&#xff1a;鲲鹏处理器 架构与编程&#xff08;一&#xff09;处理器与服务器…

全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引④

全志ARM926 Melis2.0系统的开发指引④ 编写目的7. 固件打包脚本7.1.概要描述7.2.术语定义7.2.1. makefile7.2.2. image.bat 7.3.工具介绍7.4.打包步骤7.4.1. makefile 部分7.4.2. image.bat 部分 7.5.问题与解决方案7.5.1. 固件由那些文件构成7.5.2. melis100.fex 文件包含什么…

(二)正点原子STM32MP135移植——TF-A移植

目录 一、TF-A概述 二、编译官方代码 2.1 解压源码 2.2 打补丁 2.3 编译准备 &#xff08;1&#xff09;修改Makfile.sdk &#xff08;2&#xff09;设置环境变量 &#xff08;3&#xff09;编译 三、移植 3.1 复制官方文件 3.2 修改电源 3.3 修改TF卡和emmc 3.4 添…

Monkey基本使用及介绍

1 简介.. 1 1.1 Monkey是干什么的.. 1 1.2 我们为什么要用monkey. 1 1.3 试行monkey的计划.. 2 2 monkey使用.. 4 2.1 基本常识.. 4 2.2 基本使用.. 6 2.2.1 通过adb 来启动monkey. 6 2.2.2 一些命令选项.. 7 2.2.3 一些测试例子.. 7 2.2.4 执行注意事项.. 9 2.2.5侦…

pandas read_json时ValueError: Expected object or value的解决方案

大家好,我是爱编程的喵喵。双985硕士毕业,现担任全栈工程师一职,热衷于将数据思维应用到工作与生活中。从事机器学习以及相关的前后端开发工作。曾在阿里云、科大讯飞、CCF等比赛获得多次Top名次。现为CSDN博客专家、人工智能领域优质创作者。喜欢通过博客创作的方式对所学的…

数据结构 1.2 算法

算法的基本概念 算法的定义 算法是对特定问题求解步骤的一种描述&#xff0c;它是指定的有限序列&#xff0c;其中的每条指令表示一个或多个操作。 例、 算法的特性 &#xff08;5个&#xff09; 1.有穷性 一个算法总在执行有穷步之后结束&#xff0c;且每一步都可以在有穷…

Redis作为缓存,mysql的数据如何与redis进行同步?

Redis作为缓存&#xff0c;mysql的数据如何与redis进行同步&#xff1f; 一定要设置前提&#xff0c;先介绍业务背景 延时双删 双写一致性:当修改了数据库的数据也要同时更新缓存的数据&#xff0c;缓存和数据库的数据要保持一致 读操作:缓存命中&#xff0c;直接返回;缓存未…

位移贴图和法线贴图的区别

位移贴图和法线贴图都是用于增强模型表面细节和真实感的纹理贴图技术&#xff0c;但是它们之间也存在着差异。 1、什么是位移贴图 位移贴图&#xff1a;位移贴图通过在模型顶点上定义位移值来改变模型表面的形状。该贴图包含了每个像素的高度值信息&#xff0c;使得模型的细节…

Nginx与Spring Boot的错误模拟实践:探索502和504错误的原因

文章目录 前言502和504区别---都是Nginx返回的access.log和error.log介绍SpringBoot结合Nginx实战502 and 504准备工作Nginx配置host配置SpringBoot 502模拟access.logerror.log 504模拟access.logerror.log 500模拟access.logerror.log 总结 前言 刚工作那会&#xff0c;最常…

基于Java Web 的购物网站

本系统采用基于JAVA语言实现、架构模式选择B/S架构&#xff0c;Tomcat7.0及以上作为运行服务器支持&#xff0c;基于JAVA等主要技术和框架设计&#xff0c;idea作为开发环境&#xff0c;数据库采用MYSQL5.7以上。 开发环境&#xff1a; JDK版本&#xff1a;JDK1.8 服务器&…

【前后缀技巧】2022牛客多校3 A

登录—专业IT笔试面试备考平台_牛客网 题意&#xff1a; 思路&#xff1a; 这种是典中典中典&#xff0c;对于gcd&#xff0c;背包问题都是一样的处理方式 预处理出前缀lca和后缀lca&#xff0c;枚举哪个消失即可&#xff0c;可以统计方案数 Code&#xff1a; #include &l…

karmada v1.7.0安装指导

前言 安装心得 经过多种方式操作&#xff0c;发现二进制方法安装太复杂&#xff0c;证书生成及其手工操作太多了&#xff0c;没有安装成功&#xff1b;helm方式的安装&#xff0c;v1.7.0的chart包执行安装会报错&#xff0c;手工修复了报错并修改了镜像地址&#xff0c;还是各…

在Ubuntu 20.04搭建最小实验环境

sudo apt-get -y install --no-install-recommends wget gnupg ca-certificates安装导入GPG公钥所需的依赖包。 sudo wget -O - https://openresty.org/package/pubkey.gpg | sudo apt-key add -导入GPG密钥。 sudo apt-get -y install --no-install-recommends software-p…

【APUE】文件系统 — 类 du 命令功能实现

一、du命令解析 Summarize disk usage of the set of FILEs, recursively for directories. du 命令用于输出文件所占用的磁盘空间 默认情况下&#xff0c;它会输出当前目录下&#xff08;包括该目录的所有子目录下&#xff09;的所有文件的大小总和&#xff0c;以 1024B 为单…

包装机(栈和队列的应用)

一种自动包装机的结构如图 1 所示。首先机器中有 N 条轨道&#xff0c;放置了一些物品。轨道下面有一个筐。当某条轨道的按钮被按下时&#xff0c;活塞向左推动&#xff0c;将轨道尽头的一件物品推落筐中。当 0 号按钮被按下时&#xff0c;机械手将抓取筐顶部的一件物品&#x…

论文阅读——Pyramid Grafting Network for One-Stage High Resolution Saliency Detection

目录 基本信息标题目前存在的问题改进网络结构CMGM模块解答为什么要用这两个编码器进行编码 另一个写的好的参考 基本信息 期刊CVPR年份2022论文地址https://arxiv.org/pdf/2204.05041.pdf代码地址https://github.com/iCVTEAM/PGNet 标题 金字塔嫁接网络的一级高分辨率显著性…

虚拟机通过nat模式端口映射实现内网穿透

虚拟机通过nat模式端口映射实现内网穿透 1.网络状态 windows虚拟主机的IP为局域网的私有IP192.168.1.7linux的虚拟主机IP为nat的172.36.4.1062.linux修改nat模式的端口映射 3.windows宿主机防火墙添加规则,&#xff08;或者直接关闭公共网络防火墙&#xff0c;不安全&#xf…

多个excel合并

目的&#xff1a;将同一个文件下的多个 “京东差评.xlsx” 合并为一个&#xff1a;“京东汇总.xlsx" 代码如下&#xff1a; # -*- coding: utf-8 -*- """ Created on Wed Oct 4 12:52:32 2023author: 64884 """import pandas as pd impor…