1 基本介绍
9轴姿态角度传感器广泛用于物联网开发,其中JY901陀螺仪由于自带卡尔曼动态滤波算法便作为了我硬件开发的选择。JY901陀螺仪基本可以在各个平台上进行数据的读取(如arduino、stm32、树莓派、上位机等)。刚好最近项目需要用到这个模块。我给大家整理下我是怎么操作的。先给大家看下模块。上图:
说实话这个模块挺小的。但是功能还是比较强大的。好了不多说了,不然以为我在打广告了。进入主题。
2 开发准备
讲程序之前呢,和大家简单的说说一些硬件、软件准备和JY901怎么和STM32F103接线的。
2.1硬件、软件准备
硬件:JY901模块、USB-TTL、STM32F103开发板、杜邦线。STM32F103的开发板呢,我用的也是维特智能32开发板做测试用。给大家上个图:
软件 :https://pan.baidu.com/s/1SEWmixu4jtUL2HH_3Hcn2g 提取码:zryo
这个是我的写的一个 示例代码大家有兴趣的可以看下:https://pan.baidu.com/s/1sXnlT89FTTs5tONLiaPihw
2.2 接线方式
1、使用USB-TTL将STM32F103C8T6与电脑连接通信
2、JY901与STM32F103C8T6使用杜邦线连接。具体接线如下图所示:
具体接线方式如下:
3 程序讲解
3.1程序思路讲解
好了到大家最关心的地方了。在这里呢。我先和大家说下。我的整体思路是什么。以一个整体框架给大家做一个说明
从上面来看呢,一共就分为主要的两个部分。串口初始化和while主循环。
1 、串口初始化又分为时钟初始化、串口1初始化、IIC初始化。时钟初始化的作用意味着所有工作部件都出于同一的工作准备状态,这样,在以后的工作中才能步调一致。
2、while主循环包括数据解析和数据输出。数据解析负责把从串口2中断服务函数得到的数据进行数据的一个处理。然后从串口1把数据输出到PC端。
下面分别和大家说下中间的一些重要的函数。
3.2 main函数
程序的执行都是在这个函数里面进行的。它包括串口初始化和while主循环。其中这个SysTick_init函数就是时钟初始化。Initial_UART1函数是串口1初始化。IIC_Init函数是IIC初始化。IICreadBytes9()函数就是去读取JY901内部寄存器的函数。UART1_Put_String()是串口1发送到电脑端的函数。
[backcolor=inherit !important]
3.2 时钟初始化
时钟初始化的作用意味着所有工作部件都出于同一的工作准备状态,这样,在以后的工作中才能步调一致。
[backcolor=inherit !important]
3.3 串口1初始化
初始化串口1。将相应的引脚配置成UART模式;配置和使能UART,包括配置波特率,是否使用FIF0,数据帧格式(数据长度,停止位,奇偶校验,收发数据缓冲区大小等);配置中断(一般分3大类,共7种);读写数据。
[backcolor=inherit !important]
3.4 IIC初始化
这个程序我使用的是模拟IIC,没有使用硬件IIC。因此我只需要对IO口进行初始化就行了。
最后的SDA_OUT()函数把SDA引脚设置输出。IIC_SDA=1;IIC_SCL=1;这两个的意思就是把IIC总线设置成高电平。
[backcolor=inherit !important]
3.5 IICreadBytes读取函数
IICreadBytes函数的程序运行流程是这样的。IIC_Start(),这个是IIC开始信号。IIC_Send_Byte()往JY901发送设备的ID。IIC_Wait_Ack(),等待JY901应答。IIC_Send_Byte(),这个函数就是往JY901发送你要读的寄存器地址,继续等待应答。然后又重新开始,根据JY901的IIC协议发送设备地址IIC_Send_Byte9(dev<<1)+1),现在进入了接受JY901的返回的数据的模式。最后等待应答就可以了。接着就是一个For循环。把读取到的数据放在data里。循环结束了后。IIC就停止了。最后返回 count。
[backcolor=inherit !important]
3.6 数据缓存区
数据缓存区就是在main函数里面定义的一个数组chrTemp[30]。它是把上面的IICreadBytes
读取得到的data的数据放在了这个数组当中的。
3.7 数据解析
数据解析部分。这个主要是根据商家给的协议,把从寄存器获取到的值。去进行处理的。以读出模块的角度数据为例,RedAddr 为 0x3d、0x3e、0x3f,连续读取 6 个字节,逻 辑分析仪捕获的波形如下图所示:
从 0x3d 开始读取出来的数据依次为 0x9C,0x82,0x28,0xFF,0xE6,0x24。也就是说 X 轴的角度 为 0x829C,Y 轴的角度为 0xFF28,Z 轴的角度为 0x24E6。按照 商家公式(如下图)可以求出转化出来的角度为:X 轴角度-176.33°,Y 轴角度为-1.19°,Z 轴角度为 51.89°。
[backcolor=inherit !important]
3.8 数据输出
数据输出相比较前面的就比较简单了。它的原理就是把上面解析好的数据直接通过一个函数就发出来了。
发送的函数就很简单了。就是一个UART1_Put_String打印函数。把解析的结果直接从串口1打印出来到PC端。
4 输出结果
在电脑上正确连接好板子,首先打开串口调试助手,找到相应的端口,然后打开串口,注意这里波特率设置为9600,然后就可以观察到左边的窗口有数据输出了。如图所示:
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