STM32 IIC通信之PAJ7620U2手势识别模块驱动程序源码详解

ID:407977 · 发表于 2019-1-26 18:16

大家好。本人小白一个，最近在自学stm32,想用手势识别模块做一点好玩的，正好借此巩固IIC 通信的内容。
很多人刚刚接触IIC、SPI、CAN等通信方式时都会有一堆的问题：为什么要学它？学它可以做什么？我该怎么去学习它呢？我就在这里和大家分享一下自己学习时的所思所感吧，若有表述不对之处，还请各位大佬指出，我好立刻改正。
话不多说，先上硬货。
一、回答上面的问题：
1、什么是IIC通信呢？简单，两条线通信同步串行总线。（在此不做更多说明）
2、为什么要学习这些看起来“根本没多大用处”的通信协议呢？大哥，你总不能永远靠串口吃饭吧

，况且真正到了实际项目中，通信的方式要根据环境选择，你总不能想当然的自己决定吧，学好这些通信方式，你才敢有底气去接手一些大项目吧。
3、该怎么学呢？个人觉得，刚刚学习阶段，只要理解大概原理，然后会熟练调用函数就可以了。
二、初识IIC通信：
1、认识IIC的两根线：SCL时钟线和SDA数据线。顾名思义，时钟线，是为整个通信过程提供了时钟信号，也可以说，是作为通信时的“参照物”（后面会说明）.SDA即是数据线，在每一个周期里发送0或者1，用这些0和1传输数据。
2、如何传输数据呢？
首先，要传输数据，你总的告诉“另一半”传输开始了吧

，所以，开始信号是必不可少的，对应也要有结束信号咯，你的“另一半"接收到了数据，总得告诉你一声吧，所以，应答信号也是少不了的。记住啦，它一点也不难，还有，我会按照我的理解方式来描述它，不会枯燥的。
3.这些信号如何通过两根线就实现呢？？？？
刚才提到了，时钟线SCL作为参照，对、没错，就是这个参照物起了作用。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低转变。传输开始。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高转变。传输结束。
应答信号：接收数据的IC 在接收完8个bit的数据之后，向发送数据的IC返回特定脉冲的低电平，表示数据已被签收。
放到实际实验中怎么理解呢？CPU向受控单元发送一段数据之后，等待受控单元发送一个应答信号，若未接受到应答信号，表示受控单元发生故障。这些信号中，只有开始信号时必须的。而且，只有当SCL上为低电平时，SDA上的电平才允许发生变化。（这些资源网上太多了）
这些东西通俗易懂，是必须要了解的。
三、在实战中解读IIC通信。
其实，在工程中用到的绝大部分是调用IIC相关函数。
下面就用手势识别模块举例，我用的是正点原子配套的PAJ7620U2.

首先是初始化IIC对应的引脚（我认为硬件IIC和软件IIC所实现的功能都一样，不过模拟IIC使用的更广泛，因为方便啊，而且，stm32硬件IIC引脚很鸡肋，还不如不用）。

PAJ2670U2 I2C初始化，（SDA\SCL都被拉高，表示为空闲状态）

void GS_i2c_init(void)//
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12);//PB11,PB12 被拉高

}

开始信号：

static void GS_IIC_Start(void)
{
GS_SDA_OUT();//
GS_IIC_SDA=1;
GS_IIC_SCL=1;
delay_us(4);
   GS_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
GS_IIC_SCL=0;//
}
说实话，感觉这样照着程序COPY代码太土了，而且浪费大家时间。下面，重要的干货来了。
1、要明确一点，IIC是一种通信方式，不要习惯性想着IIC又该怎么配置？是否要开启对应的时钟？是否可以产生中断？等等，这些东西都是用给外设配置的，通信方式的底层函数基本是不会变的，你要做的就是基于已有的几种命令，与你的IC进行通信。
2、IIC根本不难，然而，就代表不用敲代码了吗？错，大错特错，好记性不如烂笔头，找一个IIC通信例程，敲几遍.C文件里的代码，对于以后做项目还是很有帮助的。
3.不要懒惰，学习这几种通信方式，最好是对比着学习，在接下来的几天里，我将会以这几种方式，分别呈上我对几种通信方式的理解。大牛不喜勿喷，谢谢。
我曾许下十年，只为最美的遇见。

实验目的:
学习ATK-PAJ7620U2手势识别模块的使用,实现9个手势识别（GS）和接近距离（PS）的检测功能,输出结果显示在LCD液晶中。

硬件资源:
1,DS0、DS1(连接在PA8\PD2)
2,串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3,ALIENTEK 2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(通过GPIO驱动,连接关系见lcd.h)
4,按键KEY0(PC5)/KEY1(PA15)/WK_UP(PA0)
5,ATK-PAJ7620U2手势识别模块一个（连接在PC11(SDA),PC12(SCL),INT未用到），可直接插在板上ATK-MODULE的接口。

实验现象:
      本实验功能简介：本实验用于测试ATK-PAJ7620U2手势识别模块，包含两个测试：

1，手势识别（GS）测试-通过KEY1按键进入此项测试。实现PAJ7620U2自带9个手势识别的检测，向上（Up）、向下（Dowm）、
      向左（Left）、向右（Right）、向前（Forward）、向后（Backward）、顺时针（Clockwise）、逆时针（Counterclockwise）、
      和挥动（Wave）。当识别到正确的手势，DS1灯会闪烁，同时手势结果显示在LCD屏幕上，并且串口输出。DS0灯闪烁提示程序正在
      运行，按下KEY_UP按键，可返回主菜单页面。
      2，接近检测（PS）测试-通过KEY0按键进入此项测试。实现读取PAJ7620U2接近物体的体积大小和亮度的传感器数据，显示在LCD屏幕上，并串口输出。
         同时DS0灯闪烁，提示程序正在运行，当按下KEY_UP按键，可返回主菜单页面。

   另外，本例程将PAJ7620U2的读写操作函数加入USMART控制，我们可以通过USMART对PAJ7620U2进行控制。

注意事项:
1,4.3寸和7寸屏需要比较大电流,USB供电可能不足,请用外部电源适配器(推荐外接12V 1A电源).
2,本例程在LCD_Init函数里面(在lcd.c),用到了printf,如果不初始化串口1,将导致液晶无法显示!!
      3,模块是属于光学器件，传感器表层的不洁净，会容易导致测量不佳。所以模块在使用前，保持传感器表层的清洁度，工作时请勿用手去触摸，以免导致模块工作不正常。

单片机源程序如下:

#include "paj7620u2.h"
#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
//选择PAJ7620U2 BANK区域
void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
{
switch(bank)
{
case BANK0: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK0);break;//BANK0寄存器区域
case BANK1: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK1);break;//BANK1寄存器区域
}
}
//PAJ7620U2唤醒
u8 paj7620u2_wakeup(void)
{
u8 data=0x0a;
GS_WakeUp();//唤醒PAJ7620U2
delay_ms(5);//唤醒时间>400us
GS_WakeUp();//唤醒PAJ7620U2
delay_ms(5);//唤醒时间>400us
paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域
data = GS_Read_Byte(0x00);//读取状态
if(data!=0x20) return 0; //唤醒失败
return 1;
}
//PAJ7620U2初始化
//返回值：0:失败 1:成功
u8 paj7620u2_init(void)
{
u8 i;
u8 status;
GS_i2c_init();//IIC初始化
status = paj7620u2_wakeup();//唤醒PAJ7620U2
if(!status) return 0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域
for(i=0;i<INIT_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(init_Array[i][0],init_Array[i][1]);//初始化PAJ7620U2
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//切换回BANK0寄存器区域
return 1;
}
//主菜单
void paj7620u2_test_ui(void)
{
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"KEY1: Gesture test");//手势识别测试
LCD_ShowString(30,190,200,16,16,"KEY0: Ps test ");//接近距离测试
}
//手势识别测试
void Gesture_test(void)
{
u8 i;
u8 status;
u8 key;
u8 data[2]={0x00};
u16 gesture_data;
u8 ledflash=0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域
for(i=0;i<GESTURE_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(gesture_arry[i][0],gesture_arry[i][1]);//手势识别模式初始化
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//切换回BANK0寄存器区域
i=0;
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"KEY_UP: Exit the test");
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Gesture test");
POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);
if(key==WKUP_PRES)
{
GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG1,0X00);//关闭手势识别中断输出
GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG2,0X00);
break;
}
status = GS_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1,2,&data[0]);//读取手势状态
if(!status)
{
gesture_data =(u16)data[1]<<8 | data[0];
if(gesture_data)
{
switch(gesture_data)
{
case GES_UP: LCD_ShowString(110,250,200,16,24,"UP ");
printf("Up\r\n"); ledflash=1; break; //向上
case GES_DOWM: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Dowm ");
printf("Dowm\r\n"); ledflash=1; break; //向下
case GES_LEFT: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Left ");
printf("Left\r\n"); ledflash=1; break; //向左
case GES_RIGHT: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Right ");
printf("Right\r\n"); ledflash=1; break; //向右
case GES_FORWARD: LCD_ShowString(80,250,200,16,24,"Forward ");
printf("Forward\r\n"); ledflash=1; break; //向前
case GES_BACKWARD: LCD_ShowString(80,250,200,16,24,"Backward ");
printf("Backward\r\n"); ledflash=1; break; //向后
case GES_CLOCKWISE: LCD_ShowString(70,250,200,16,24,"Clockwise ");
printf("Clockwise\r\n"); ledflash=1; break; //顺时针
case GES_COUNT_CLOCKWISE: LCD_ShowString(50,250,200,16,24,"AntiClockwise");
printf("AntiClockwise\r\n"); ledflash=1; break; //逆时针
case GES_WAVE: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Wave ");
printf("Wave\r\n"); ledflash=1; break; //挥动
default: ledflash=0; break;
}
if(ledflash)//DS1闪烁
{
LED1=0;delay_ms(80);LED1=1;delay_ms(80);
LED1=0;delay_ms(80);LED1=1;delay_ms(80);
LCD_ShowString(40,250,200,16,24," ");
ledflash=0;
}
}
}
delay_ms(50);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}
//接近检测测试
void Ps_test(void)
{
u8 i;
u8 key;
u8 data[2]={0x00};
u8 obj_brightness=0;
u16 obj_size=0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域
for(i=0;i<PROXIM_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(proximity_arry[i][0],proximity_arry[i][1]);//接近检测模式初始化
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//返回BANK0寄存器区域
i=0;
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"KEY_UP: Exit the test");
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Ps test");
LCD_ShowString(30,240,200,16,16,"Brightness");
LCD_ShowString(160,240,200,16,16,"Size");
POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);
if(key==WKUP_PRES) break;
obj_brightness = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_BRIGHTNESS);//读取物体亮度
data[0] = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_SIZE_1);//读取物体大小
data[1] = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_SIZE_2);
obj_size = ((u16)data[1] & 0x0f)<<8 | data[0];
LCD_ShowxNum(50,270,obj_brightness,3,24,0);
LCD_ShowxNum(152,270,obj_size,3,24,0);
printf("obj_brightness: %d\r\n",obj_brightness);
printf("obj_size: %d\r\n",obj_size);
delay_ms(100);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}
//PAJ7620U2传感器测试
void paj7620u2_sensor_test(void)
{
u8 i=0;
u8 key;
paj7620u2_test_ui();//主菜单显示
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);//按键扫描
if(key)
{
switch(key)
{
case KEY1_PRES: Gesture_test(); break;//手势检测模式
case KEY0_PRES: Ps_test(); break;//接近检测模式
}
paj7620u2_test_ui();
}
delay_ms(50);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系统正在运行
i=0;
}
}
}

复制代码

主程序:

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "usmart.h"
#include "paj7620u2.h"
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 设置中断优先级分组2
delay_init(); //延时函数初始化
uart_init(115200); //串口初始化为115200
LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化LCD
KEY_Init(); //按键初始化
usmart_dev.init(72); //初始化USMART
POINT_COLOR=RED; //设置字体为红色
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Mini STM32");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"Sensor PAJ7620U2 TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2017/8/23");
POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色
while(!paj7620u2_init())//PAJ7620U2传感器初始化
{
printf("PAJ7620U2 Error!!!\r\n");
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"PAJ7620U2 Error!!!");
delay_ms(500);
LCD_ShowString(30,140,200,16,16," ");
delay_ms(500);
LED0=!LED0;//DS0闪烁
}
printf("PAJ7620U2 OK\r\n");
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"PAJ7620U2 OK");
while(1)
{
paj7620u2_sensor_test();//PAJ7620U2传感器测试
}
}

复制代码

所有资料51hei提供下载:

（标准库版本，适合MiniV3 STM32开发板）扩展实验22 ATK-PAJ7620模块实验.7z (245.78 KB, 下载次数: 377)

ID:473878 · 发表于 2019-1-29 14:38

#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "key.h"
怎麼沒有這兩個副程序,上面的程序有呼叫到這兩個副程序的,煩有空補上好嗎?

ID:589142 · 发表于 2019-7-25 09:11

curster 发表于 2019-1-29 14:38
#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "key.h"
怎麼沒有這兩個副程序,上面的程序有呼叫到這兩個副程序的, ...

他的那个文档里有的

ID:276663 · 发表于 2019-9-23 20:33

识别距离有多远啊

ID:620555 · 发表于 2019-10-8 15:48

IdeaMing 发表于 2019-9-23 20:33
识别距离有多远啊

5到15厘米

ID:620555 · 发表于 2019-10-8 16:05

看了他这个文档，受益菲浅，真是感谢

ID:605170 · 发表于 2019-10-15 14:41

可以编译，谢谢分享~

ID:699035 · 发表于 2020-3-17 09:08

可以在51单片机上实现吗

ID:555537 · 发表于 2020-4-26 18:34

我测手势的灵敏度不高什么情况？有时间能测出来，有时间测不出来？并且不能连续测

ID:240028 · 发表于 2020-5-15 19:54

挺不错的谢谢分享

ID:776997 · 发表于 2020-6-12 10:28

感谢分享

ID:779799 · 发表于 2020-6-15 14:19

学习下。谢谢分享

ID:807643 · 发表于 2020-7-24 16:00

正想用这个做一个感应控制器，不知道PAJ7620U2的库文件怎么写

ID:139190 · 发表于 2020-10-12 23:11

PAJ7620U2的IIC地址是多少？可以修改吗？谢谢！

ID:762171 · 发表于 2021-3-22 14:50

感谢楼主分享，受益匪浅

ID:913392 · 发表于 2021-4-28 09:22

感谢楼主分享，受益匪浅

ID:1005996 · 发表于 2022-2-21 10:36

感谢楼主分享，受益匪浅

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