[STM] STM32F103C8T6으로 ADXL345 가속도(자이로) 센서 I2C로 제어하기

STM의 MCU인 STM32F103C8T6으로 아날로그 디바이스의 ADXL345 가속도(자이로) 센서를 I2C를 이용하여 제어해보도록 하겠다.

 

1) 초기화

먼저 초기화를 해줘야 한다. 레지스터 세팅을 해줄 것이다. 

txData[0] = 0x31; // Data format control, Range = +/-16g (D1,D0 : 1 1)
txData[1] = 0x0B; // FULL_RES + Range
HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, ADXL345_ADDRESS, txData, 2, HAL_MAX_DELAY);

 

(1) 데이터 포멧 설정

이 센서의 기본 해상도는 10-bit이다. 최대 해상도는 13-bit로 설정이 가능하다. 가속도 g 값도 2~16 사이에서 설정이 가능하다.

 

txData[0]에 넣은 0x31은 레지스터에 아래와 같이 나와 있다.

데이터 포멧 레지스터이다.

다음에 txData[1]에 넣은 0x0B는 위 레지스터에 값을 준 것인데, 0000 1011 값으로 D3와 D1, D0이다.

 

D3은 '1'을 줘서 풀 해상도(13-bit)로 세팅하였다. (해당 비트가 '0'이면 10-bit)

FULL_RES: 이 비트가 '1'의 값으로 설정되면 장치는 전체 해상도 모드에 있으며, 여기서 출력 해상도는 4 mg/LSB 스케일 팩터를 유지하기 위해 RANGE와 함께 증가합니다. 이 비트가 '0'이면 장치는 10비트 모드에 있고 RANGE는 최대 g-Range 및 스케일 팩터를 결정합니다.

 

D1, D0에 '1'을 줘서 G 값 범위를 최대치로 설정하였다.

 

(참고로 위 데이터 포멧 레지스터에 보면 D6에 SPI가 있는데, 이 센서가 SPI로도 인터페이스를 할 수 있어서 '1'을 주면 3선 SPI 모드이고, '0'을 주면 4선 SPI 모드이다.)

 

(2) 모드 설정

모드는 계측 모드와 슬립모드가 있다.

 

다음은 txData[0]에 0x2D를 넣고 보내서 파워 제어 레지스터를 set했다.

txData[0] = 0x2D; // Power control register
txData[1] = 0x08; // Measurement mode
HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, ADXL345_ADDRESS, txData, 2, HAL_MAX_DELAY);

 

파워 제어 레지스터에는 taData[1]에 0x08 (0000 1000) 값을 주어 계측 모드를 셋했다.

측정: '0'은 부품을 대기 모드에 놓고 '1'은 부품을 측정 모드에 놓습니다. ADXL345는 최소 전력 소비로 대기 모드에서 전원을 켭니다.

 

이렇게 초기화를 끝냈다.

 

레지스터에 값을 넣을땐 싱글 바이트 라이트를 참조하자.

 

 

2) 기능정의

이제 센서가 주는 데이터를 읽기 위한 내용을 아래와 같이 정의해보자.

void ADXL345_ReadAccel(int16_t *pBuffer)
{
	U08 rxData[6];

	HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, ADXL345_ADDRESS, 0x32, 1, rxData, 6, HAL_MAX_DELAY);
	// 0x32,33 : DATA x0,1 , x axis data
	// 0x34,35 : DATA y0,1 , y axis data
	// 0x36,37 : DATA z0,1 , z axis data

	pBuffer[0] = ((int16_t)rxData[1] << 8) | rxData[0]; // x
	pBuffer[1] = ((int16_t)rxData[3] << 8) | rxData[2]; // y
	pBuffer[2] = ((int16_t)rxData[5] << 8) | rxData[4]; // z
}

mem read를 사용하여 멀티 바이트 리드를 하였다.

x축 lsb인 0x32번지부터 연속으로 6번 읽으면 x, y, z의 lsb, msb 모두 가져올 수 있다는 것이다! 그래서 리드 데이터 버퍼는 6칸으로 선언해줘야 한다.

 

 이제 함수를 호출하고, 매개변수를 넣어주면 되겠다.

ADXL345_ReadAccel(xyz);

 

변수는 x,y,z니까 배열로 3칸해주면 된다.

int16_t xyz[3];

 

이제 ADXL345_ReadAccel함수에서 pBuffer를 토해내면 xyz에 각각의 데이터가 들어갈 것이다.

 

 

3) 결과

	printf("%c[67;5f", 27);
	printf("Accel X: %d \r\n", xyz[0]);
	printf("%c[68;5f", 27);
	printf("Accel Y: %d \r\n", xyz[1]);
	printf("%c[69;5f", 27);
	printf("Accel Z: %d \r\n", xyz[2]);

이제 값이 잘나오는지 콘솔에 출력하여 확인해보자.

 

뭔가 나온다.

좌우로 흔들해보며 이제 테스트하면 되겠다.

 

 

혹시나 만약에 위 가속도 센서가 아직 없다면 아래에서 구매해볼 수도 있을 것이다.