概述
本文将介绍如何驱动和利用LSM6DS3TR-C传感器，实现精确的运动感应功能。LSM6DS3TR-C是一款先进的6轴惯性测量单元（IMU），集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪，可用于测量和检测设备的加速度、姿态和运动。
本文将提供LSM6DS3TR-C的基本介绍，包括其技术规格和主要特性。接下来，我们将详细讨论如何驱动LSM6DS3TR-C传感器，包括硬件连接和软件配置。我们将介绍常见的驱动方法和库，以帮助读者快速上手并实现基本的运动感应功能。
通过阅读本文，读者将获得全面的指导，以驱动和利用LSM6DS3TR-C传感器，实现准确、可靠的运动感应功能。
参考文档：
https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/tree/master/lsm6ds3tr-c_STdC
https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/lsm6ds3tr-c_STdC/examples/lsm6ds3tr_c_read_data_polling.c
通信模式
对于LSM6DS3TR-C，有两种模式mode1和mode2，这两种模式都可以使用SPI或者IIC进行通讯。
其中mode2可以通过IIC控制其他的从设备传感器。
管脚定义
IIC通信模式
上图可以得知，在使用IIC通讯模式的时候，SA0是用来控制IIC的地址位的。
对应的IIC接口如下所示。
主要使用的管脚为CS、SCL、SDA、SA0。
对于IIC的地址，可以通过SDO/SA0引脚修改。SDO/SA0引脚可以用来修改设备地址的最低有效位。如果SDO/SA0引脚连接到电源电压，LSb（最低有效位）为’1’（地址1101011b）；否则，如果SDO/SA0引脚连接到地线，LSb的值为’0’（地址1101010b）。
具体地址如下所示。
速率
该模块支持的速度为普通模式(100k)和快速模式(400k)。
LSM6DS3TR-C在Mode 1下参考图
生成STM32CUBEMX
用STM32CUBEMX生成例程，这里使用MCU为STM32G030C8。
配置时钟树，配置时钟为64M。
串口配置
查看原理图，PA9和PA10设置为开发板的串口。
配置串口。
IIC配置
配置IIC为快速模式，速度为400k。
串口重定向
打开魔术棒，勾选MicroLIB
在main.c中，添加头文件，若不添加会出现 identifier “FILE” is undefined报错。
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
函数声明和串口重定向：
/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PFP */
IIC读函数
参考例程序中对应的驱动程序为platform_read(),如下所示。
由上面表格可以得知，地址为 0x6A(0110 1010)，如果是读操作，那么具体的地址为D5(1101 0101)。
#define LSM6DS3TRC_I2CADDR 0x6A
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Read Command
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_ReadCommand(uint8_t reg_addr, uint8_t *rev_data, uint8_t length)
{
if (lsm6ds3trc_mode == LSM6DS3TRC_MODE_I2C)
{
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, LSM6DS3TRC_I2CADDR << 0x01, reg_addr, 1, rev_data, length, 100);
}
}
IIC写函数
参考例程序中对应的驱动程序为platform_write(),如下所示。
由上面表格可以得知，地址为 0x6A(0110 1010)，如果是写操作，那么具体的地址为D4(1101 0100)。
#define LSM6DS3TRC_I2CADDR 0x6A
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Write Command
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_WriteCommand(uint8_t reg_addr, uint8_t *send_data, uint16_t length)
{
if (lsm6ds3trc_mode == LSM6DS3TRC_MODE_I2C)
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, LSM6DS3TRC_I2CADDR << 0x01, reg_addr, 1, send_data, length, 100);
}
参考程序初始化
获取ID
参考例程序中对应的获取ID驱动程序,如下所示。
可以通过获取WHO_AM_I(0Fh)地址的值来判断是否为LSM6DS3TR-C，如果正确，那么读取的值应该为6A(01101010)。
读取函数如下所示。
#define LSM6DS3TRC_WHO_AM_I 0x0F
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Get id
****************************************************************************************************************/
bool LSM6DS3TRC_GetChipID(void)
{
uint8_t buf = 0;
LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_WHO_AM_I, &buf, 1);
if (buf == 0x6a)
return true;
else
return false;
}
具体波形如下所示。
系统复位
系统复位可以操作寄存器CTRL3_C (12h)。
由下面的文档说明可以得知，重置的话可以将BOOT置为1，之后等待15ms，如果设置为高性能模式的话，需要将CTRL3_C寄存器的SW_RESET位设为1，等待50微秒（或等到CTRL3_C寄存器的SW_RESET位返回0），为了避免冲突，重启和软件重置不能同时执行（不要同时将CTRL3_C寄存器的BOOT位和SW_RESET位设为1）。上述流程必须按顺序执行，所以需要多次操作CTRL3_C (12h)。
参考例程序中对应的复位驱动程序和等待复位成功函数,如下所示。
复位代码如下所示。
#define LSM6DS3TRC_CTRL3_C 0x12
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC reboot and reset register
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_Reset(void)
{
uint8_t buf[1] = {0};
//reboot modules
buf[0] = 0x80;
LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//BOOT->1
HAL_Delay(15);
//reset register
LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//读取SW_RESET 状态
buf[0] |= 0x01;
LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//将CTRL3_C寄存器的SW_RESET位设为1
while (buf[0] & 0x01)
LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);//等到CTRL3_C寄存器的SW_RESET位返回0
}
具体波形如下所示。
设置BDU
如果读取加速度计/陀螺仪数据特别慢，建议在CTRL3_C寄存器中将BDU（块数据更新）位设置为1。建议在CTRL3_C寄存器中将BDU（块数据更新）位设置为1。
参考例程序中对应的设置BDU程序函数,如下所示。
设置BDU代码如下所示。
#define LSM6DS3TRC_CTRL3_C 0x12
/***************************************************************************************************************
LSM6DS3TRC Set Block Data Update
****************************************************************************************************************/
void LSM6DS3TRC_Set_BDU(bool flag)
{
uint8_t buf[1] = {0};
LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
if (flag == true)
{
buf[0] |= 0x40;
LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
}
else
{
buf[0] &= 0xbf;
LSM6DS3TRC_WriteCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
}
LSM6DS3TRC_ReadCommand(LSM6DS3TRC_CTRL3_C, buf, 1);
}
具体波形如下所示。
