LIS3DH 三轴加速度传感器使用流程及示例

LIS3DH是一个三轴加速度传感器，可用于检测X、Y、Z轴上的加速度，以及设置阈值，在加速度超出阈值时触发中断。
支持SPI和IIC读写。

下面主要是IIC方式读写:

一、寄存器读写流程

首先硬件连接会决定该模块的IIC地址
如果SAO脚接地,IIC地址为0X30(不包含最低位).
如果接V3.3,则IIC地址为0X32(不包含最低位).

这个器件地址很重要，因为读写寄存器都是要先写一下对应的器件地址，然后再写命令的

注意先发送的器件地址只是前7位，最后一位决定的是读写位，0是写寄存器，1为读寄存器，所以写寄存器时是写“LIS_ADDR|0x00”，读的时候则是“LIS_ADDR|0x01”

a、主机向从机写一个字节，下表是通过IIC向LIS3DH寄存器写一个字节的流程。简单来说就是先写1个字节的写命令+IIC地址，再写一个字节的你要写的寄存器地址，最后写一个字节你要写入寄存器的内容

示例：

//IIC写一个字节
//reg:寄存器地址
//data:数据
//返回值:0,正常
//其他,错误代码
uint8_t LIS_Write_Byte(uint8_t reg,uint8_t data)
{
  	IIC_Start(); 
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
	if(IIC_Wait_Ack())	//等待应答
	{
		IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
	IIC_Send_Byte(reg|0x00);		//写寄存器地址  D7位为低用于单字节传输
	IIC_Wait_Ack();					//等待应答
	IIC_Send_Byte(data);			//发送数据
	if(IIC_Wait_Ack())				//等待ACK
	{
		IIC_Stop();
		return 1;
	}
	IIC_Stop();	
	AP_interface->ol_Sleep(5000);
	return 0;
}

b、LIS3DH读寄存器一个字节
流程：先写1个字节的写命令+IIC地址，再写你要读的寄存器。然后写1个字节的读命令+IIC地址，最后读一个字节的数据

示例：

//IIC读一个字节
//reg:寄存器地址
//返回值:读到的数据
uint8_t LIS_Read_Byte(uint8_t reg)
{
	uint8_t res=0x00;

  	IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令	
	if(IIC_Wait_Ack())		//等待ACK
	{
		IIC_Stop();	 
		return 1;		 
	}
	IIC_Send_Byte(reg);	//写寄存器地址
	IIC_Wait_Ack();		//等待应答
	IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x01);	//发送器件地址+读命令	
	IIC_Wait_Ack();					//等待应答 
	res = IIC_Read_Byte(0);			//读取数据,发送nACK
	IIC_Stop();						//产生一个停止条件 
	return res;
}

c、IIC连续写寄存器：

示例：

//IIC连续写
//addr:器件地址 
//reg:寄存器地址
//len:写入长度
//buf:数据区
//返回值:0,正常
//	其他,错误代码
uint8_t LIS_Write_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
	uint8_t i; 
  IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
	if(IIC_Wait_Ack())	//等待应答
	{
		IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
    IIC_Send_Byte(reg|0x80);	//写寄存器地址  D7位为高用于多字节传输
    IIC_Wait_Ack();		//等待应答
	for(i=0;i<len;i++)
	{
		IIC_Send_Byte(buf[i]);	//发送数据
		if(IIC_Wait_Ack())		//等待ACK
		{
			IIC_Stop();	 
			return 1;		 
		}		
	}    
    IIC_Stop();
	return 0;	
}

d、IIC方式连续读寄存器。注意MAK和NMAK。

示例：

//IIC连续读
//addr:器件地址
//reg:要读取的寄存器地址
//len:要读取的长度
//buf:读取到的数据存储区
//返回值:0,正常
//    其他,错误代码
uint8_t LIS_Read_Len(uint8_t addr,uint8_t reg,uint8_t len,uint8_t *buf)
{
 	IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x00);//发送器件地址+写命令
	if(IIC_Wait_Ack())	//等待应答
	{
		IIC_Stop();		 
		return 1;		
	}
    IIC_Send_Byte(reg|0x80);	//写寄存器地址  D7位为高用于多字节传输
    IIC_Wait_Ack();		//等待应答
    IIC_Start();
	IIC_Send_Byte(LIS_ADDR|0x01);//发送器件地址+读命令
    IIC_Wait_Ack();		//等待应答
	while(len)
	{
		if(len==1)*buf=IIC_Read_Byte(0);//读数据,发送nACK 
		else *buf=IIC_Read_Byte(1);		//读数据,发送ACK  
		len--;
		buf++; 
	}    
    IIC_Stop();	//产生一个停止条件 
	return 0;	
}

二、设置阈值震动触发中断应用

首先，通过读取一个叫WHO_AM_I的寄存器，可以用来确定芯片可用，因为这个寄存器读取的值是恒定的0x33。

设置阈值触发中断示例：

该实例设置了中断锁存。即直到重新读取INT1_SRC寄存器前，中断都不会被清除，引脚会被一直强拉到重新读取INT1_SRC为止。

	LIS_Write_Byte(CTRL_REG1,0x3F);			//设置低功耗模式 xyz轴使能 采样频率25HZ
	LIS_Write_Byte(CTRL_REG2,0x09);			//高通滤波正常模式，数据从内部滤波器到输出寄存器 高通滤波器使能到中断1
	LIS_Write_Byte(CTRL_REG3,0x40);			//使能AOI中断1
	LIS_Write_Byte(CTRL_REG4,0x80);			//分辨率为+-2g  则单位为 4000/(2^8)=16mg       仅在LSB和MSB被读时才更新数据
	LIS_Write_Byte(CTRL_REG5,0x08);			//寄存器锁存中断，只有读INT1_SRC可以恢复
	LIS_Write_Byte(INT1_THS,0x10);			//设置阈值 16*16=256 mg
	LIS_Write_Byte(INT1_DURATION,0x00);		//中断持续时间设置，此处设为0，因为不读INT1_SRC中断就一直锁存
	LIS_Read_Byte(REFERENCE);				//读虚寄存器,强制将高通滤波器值加载到当前加速度值，开始比较

	//INT1_CFG使能中断  中断模式为 “OR”组合 只使能xyz轴高事件
	//LIS_Write_Byte(INT1_CFG,0x2A);
	//INT1_CFG使能中断  中断模式6-direction position  使能xyz轴高低事件
	LIS_Write_Byte(INT1_CFG,0xFF);
	LIS_Read_Byte(INT1_SRC);//清除中断位

另外，还可以设置中断触发指定时间，随后引脚会还原。主要通过设置INT1_DURATION (33h)寄存器

这个ODR可以通过GTRL_REG1设置。

最后中断持续时间就是INT1_DURATION/ODR

三、FIFO模式读取X、Y、Z轴方向加速度值

出于高速读写的需求，可能需要使用FIFO方式来进行加速度的读取

LIS3DH的FIFO模式有4种：

1、Bypass mode

中间模式，只有切换模式的时候用得到

2、FIFO mode

数据填充满缓冲区后，停止继续填充

3、Stream mode

数据持续输出，填充满缓冲区后会覆盖旧的数据，数据依次向前推一字节

4、Stream-to-FIFO mode

FIFObuffer开始处于stream模式，等到中断脚选择触发时，切换到FIFO模式。FIFO_CTRL_REG (2Eh)的TR位可以决定是INT1脚还是INT2脚来进行控制

示例：读取XYZ轴方向的加速度，用Stream mode。

watermark是指配置FSS [4:0]来检查读取的时候数据总量是否超出指定的范围。因为FIFO的缓冲区最多为32级，比如可以设置为20，则读取的时候，如果当时数据超出20个，则FIFO_SRC_REG (2Fh) (WTM)位会被置1，否则为0。

同时FIFO_SRC_REG (2Fh) 的 OVRN_FIFO会被置1，如果32级缓冲区全部满了。

	//测试FIFO
  IIC_WriteByte(LIS3DH_CTRL_REG1,0x80|0x0F);   //0010 0111	低功耗模式
	IIC_WriteByte(LIS3DH_CTRL_REG2,0x00);				//高通滤波关闭

	IIC_WriteByte(LIS3DH_CTRL_REG3,0x06);				//使能FIFO中断    0000 0110
	IIC_WriteByte(LIS3DH_CTRL_REG4,0x00);				//分辨率+-16g 		0011 0000

	IIC_WriteByte(LIS3DH_CTRL_REG5,0x48);					//FIFO使能	0100 1000
	IIC_WriteByte(LIS3DH_FIFO_CTRL,0x80|0x1D);		//0100 1111	配置FIFO模式和水印
	
	IIC_ReadByte(LIS3DH_INT1_SRC);	//清除中断位
	
	collect_LIS_Data();



void collect_LIS_Data(void)
{
		uint16_t  LIS_temp_data[3] = {0,0,0};
		uint8_t data_len,i;

		FIFO_data_len = IIC_ReadByte(LIS3DH_FIFO_SRC);

		FIFO_data_len &= 0x1F;
		for(i=0;i<FIFO_data_len;i++)
		{
			LIS3DH_ReadData(LIS_temp_data);    //读取3个方向的数据
		}
}

数据会不断刷新，所以要定时读取，读取间隔可以通过ODR来控制调整。