??在开发魔法棒的固件之前，我们需要先做 涂鸦IoT平台 创建智能产品，不熟悉产品创建的学生可以通过涂鸦开发者平台的文档中心了解更多信息，点击快速介绍。

??涂鸦提供了适用于涂鸦云模组各个芯片平台的 SDK，可用于魔法棒产品 硬件开发 找到页面左下角的最新版本 SDK 。

??下载后请先查看 SDK 中的 README_zh-CN.md 文件！以 nRF52832 以平台为例，文件中提示需要下载原厂 nRF5 SDK 15.3.0 文件。选择 15.3.0 版本，SoftDevices 选版介绍涉及 nRF52832 的即可，最后点击 Download files (.zip)。原厂 SDK 下载解压后，涂鸦需要 SDK 文件 tuya-ble-sdk-demo-project-nrf52832 拷贝到 nRF5_SDK_15.3.0_59ac345\examples\ble_peripheral目录下 SDK 提供了各种 API 为帮助开发者快速实现产品功能，请参考开发指南 蓝牙 SDK 开发。

??nRF52832 平台使用的 IDE 是 MDK-ARM Keil μVision ，未安装的学生可到官网下载。安装好了 IDE 之后，双击涂鸦 SDK 工程文件ble_app_uart_pca10040_s132.uvprojx，软件包打开时会自动安装。如果安装失败，可以在 Pack Installer 中找到 nRF52832 安装芯片对应的软件包，如下图所示：

• 模组 授权码购买

??涂鸦云模组可以在【硬件开发】页面购买。需要先【新增自定义固件】（开发前可以使用 SDK Demo 默认固件)，然后点击右侧立即购买 进入 模组 授权码 购买过程。涂鸦提供多种烧录授权方法，可根据不同的开发阶段、芯片类型和生产方法进行选择，点击详细信息 授权固件烧录。（BN 烧录授权系列模块，PHY6222芯片烧录授权)

• 只购买授权码

  开发过程中可以通过查看日志来进行功能调试，日志功能默认关闭，开启需对代码作如下修改：

#define TUYA_APP_LOG_ENABLE	1	/* 位于custom_tuya_ble_config.h文件中，0-关闭，1-开启 */
#define TY_LOG_ENABLE		1	/* 位于board.h文件，0-关闭，1-开启 */

  将修改后的固件编译并烧录至开发板，然后打开 J-link RTT Viewer 软件，会自动弹出以下对话框：

  按上图内容完成设置后，点击 OK。成功连接就可以看到设备日志了，软件日志窗口也会出现如下提示：

  魔法棒要实现的功能定义如下：

  结合涂鸦 Bluetooth LE SDK 的软件架构和应用功能设计，魔法棒的软件框图如下：

  魔法棒的基本工作流程如下：

  应用入口：tuya_ble_sdk_demo.c -> tuya_gesture_controller.c

├── include
|    ├── common
|    |    └── tuya_common.h                /* 通用类型和宏定义 */
|    ├── driver
|    |    ├── tuya_key.h                   /* 按键驱动 */
|    |    ├── tuya_led.h                   /* LED驱动 */
|    |    └── tuya_mpu6050.h               /* MPU6050驱动 */
|    ├── platform
|    |    ├── tuya_gpio.h                  /* 平台关联GPIO驱动 */
|    |    └── tuya_pwr_mgmt.h              /* 平台关联低功耗模式处理 */
|    ├── sdk
|    |    ├── tuya_ble_bulk_data_demo.h    /* 大数据通道例程 */
|    |    ├── tuya_ble_product_test_demo.h /* 整机产测例程 */
|    |    └── tuya_ble_sdk_test.h          /* 实现tuya_ble_sdk测试的串口指令 */
|    ├── tuya_ble_sdk_demo.h               /* 实现tuya_ble_sdk的初始化，应用程序入口 */
|    ├── tuya_imu_daq.h                    /* 传感数据采集 */
|    ├── tuya_gesture_controller.h         /* 手势控制器管理中心 */
|    ├── tuya_gesture_rec.h                /* 手势动作识别 */
|    ├── tuya_net_proc.h                   /* 设备联网处理 */
|    └── tuya_svc_angle_calc.h             /* 姿态解算服务 */
└── src
     ├── driver
     |    ├── tuya_key.c                   /* 按键驱动 */
     |    ├── tuya_led.c                   /* LED驱动 */
     |    └── tuya_mpu6050.c               /* MPU6050驱动 */
     ├── platform
     |    ├── tuya_gpio_nRF52832.c         /* nRF52832平台关联GPIO驱动 */
     |    └── tuya_pwr_mgmt_nRF52832.c     /* nRF52832平台关联低功耗模式处理 */
     ├── sdk
     |    ├── tuya_ble_bulk_data_demo.c    /* 大数据通道例程 */
     |    ├── tuya_ble_product_test_demo.c /* 整机产测例程 */
     |    └── tuya_ble_sdk_test.c          /* SDK测试程序 */
     ├── tuya_ble_sdk_demo.c               /* 实现tuya_ble_sdk的初始化，应用程序入口 */
     ├── tuya_gesture_controller.c         /* 手势控制器管理中心 */
     ├── tuya_imu_daq.c                    /* 传感数据采集 */
     ├── tuya_gesture_rec.c                /* 手势动作识别 */
     ├── tuya_net_proc.c                   /* 设备联网处理 */
     └── tuya_svc_angle_calc.c             /* 姿态解算服务 */

  可将以上代码放至 SDK 的 tuya_ble_sdk_demo\app 目录下。如果使用的不是 nRF52832 芯片，需要对芯片平台相关的驱动部分进行移植。其中，platform 文件夹存放的是平台关联组件，目的是实现应用代码与芯片平台解耦，方便程序在不同芯片平台之间移植，也可以删除这些文件，在 tuya_key.c、tuya_mpu6050.c 等文件中直接修改外设驱动相关的代码。

  下面详细介绍魔法棒各项功能的实现过程。Demo 仓库：tuya-iotos-embeded-demo-ble-gesture-controller

  这次开发采用的惯性测量单元是 MPU6050，其主要功能已经在硬件设计方案中进行了介绍。数据采集模块的目标是：通过 I2C 接口从 MPU6050 中读取设备的加速度数据和角速度数据。

  我们先来解决通信问题，在 MPU6050 产品规格书 的 9.2~9.4 节可以找到关于 I2C 的介绍。

• 从机地址

  MPU6050 的 7 位从机地址由 AD0 引脚决定，当 AD0 = 0 时，从机地址为 0x68；AD0 = 1 时，从机地址为 0x69。我们采用的方案是 AD0 接地，所以从机地址为 0x68。

• 读写时序

  我们可以在产品规格书的 9.3 节找到关于 MPU6050 的寄存器读写时序的描述，包括单字节读写和多字节读写。其中，命令字节由从机地址 (bit[7:1]) 和读/写命令 (bit0) 组成，写命令为 0，读命令为 1。

• 代码实现

  涂鸦SDK提供了一些有关 I2C 通信的函数接口，需要包含 ty_i2c.h 文件。我们使用软件 I2C 来实现，编写寄存器读写函数：

#include "tuya_mpu6050.h"
#include "ty_i2c.h"

/* slave address */
#define MPU6050_DEV_ADDR_AD0_LOW 0x68
#define MPU6050_DEV_ADDR_AD0_HIGH 0x69
#define MPU6050_DEV_ADDR MPU6050_DEV_ADDR_AD0_LOW

/* I2C R/W command */
#define I2C_CMD_WRITE 0
#define I2C_CMD_READ 1
#define MPU6050_ADDR_CMD_WRITE ((MPU6050_DEV_ADDR << 1) | I2C_CMD_WRITE)
#define MPU6050_ADDR_CMD_READ ((MPU6050_DEV_ADDR << 1) | I2C_CMD_READ)

/** * @brief read data of MPU6050 * @param[in] reg_addr: register address * @param[in] len: data length * @param[out] data: data buffer * @return none */
STATIC VOID_T __mpu6050_read_data(_IN UCHAR_T reg_addr, _IN CONST UCHAR_T len, _OUT UCHAR_T *data)
{ 
        
    i2c_start();
    i2c_send_bytes(MPU6050_ADDR_CMD_WRITE, &reg_addr, 1);
    i2c_start();
    i2c_rcv_bytes(MPU6050_ADDR_CMD_READ, data, len);
    i2c_stop();
}

/** * @brief read register of MPU6050 * @param[in] reg_addr: register address * @return register value */
STATIC UCHAR_T __mpu6050_read_register(_IN UCHAR_T reg_addr)
{ 
        
    UCHAR_T reg_val;
    i2c_start();
    i2c_send_bytes(MPU6050_ADDR_CMD_WRITE, &reg_addr, 1);
    i2c_start();
    i2c_rcv_bytes(MPU6050_ADDR_CMD_READ, &reg_val, 1);
    i2c_stop();
    return reg_val;
}

/** * @brief write register of MPU6050 * @param[in] reg_addr: register address * @param[in] reg_val: value to be written * @return none */
STATIC VOID_T __mpu6050_write_register(_IN CONST UCHAR_T reg_addr, _IN UCHAR_T reg_val)
{ 
        
    i2c_soft_cfg(MPU6050_ADDR_CMD_WRITE, reg_addr, reg_val);
}

/** * @brief write register of MPU6050 * @param[in] reg_addr: register address * @param[in] data: data to be written * @param[in] valid_bit: the code of valid bits * @return none */
STATIC VOID_T __mpu6050_write_register_bit(_IN CONST UCHAR_T reg_addr, _IN CONST UCHAR_T data, _IN CONST UCHAR_T valid_bit)
{ 
        
    UCHAR_T reg_val;
    if (valid_bit == 0xFF) { 
        
        reg_val = data;
    } else { 
        
        reg_val = __mpu6050_read_register(reg_addr);
        reg_val = (reg_val & (~valid_bit)) | (data & valid_bit);
    }
    i2c_soft_cfg(MPU6050_ADDR_CMD_WRITE, reg_addr, reg_val);
}

  此外，还需要确认配置的 I2C 引脚是否符合硬件设计，在ty_i2c_nRF52832.c中修改：

#define TY_I2C_PIN_SCL 14
#define TY_I2C_PIN_SDA 11

• 初始化步骤

  MPU6050 初始化的基本步骤和需要配置的寄存器如下表所示：

  下面对初始化涉及到的寄存器做简单说明，也可以直接查看 MPU6050 寄存器手册，用上表中的寄存器名称进行搜索即可。注：括号内表示寄存器地址、寄存器名称、可读写情况和初值；省略的位为保留位，始终为 0。

  >> 电源管理寄存器1（0x6B，PWR_MGMT_1，R/W，0x40）

  >> 设备ID校验寄存器（0x75，WHO_AM_I，R，0x68）

  >> 陀螺仪配置寄存器（0x1B，GYRO_CONFIG，R/W，0x00）

  >> 加速度计配置寄存器（0x1C，ACCEL_CONFIG，R/W，0x00）

  >> 采样率分频寄存器（0x19，SMPRT_DIV，R/W，0x00）

  >> 配置寄存器（0x1A，CONFIG，R/W，0x00）

  >> 中断引脚配置寄存器（0x37，INT_PIN_CFG，R/W，0x00）

  >> 中断使能寄存器（0x38，INT_ENABLE，R/W，0x00）

• 代码实现