一、简介

官方数据手册：https://pan.baidu.com/s/1Y0M4ImNsBvAvECy-yNUvxg 提取码：itsr

超低噪声，高分辨率 0.001°/√Hz

SPI数字接口

机械阻尼特性优越

使用温度范围：-40~125℃

消耗电流１.2ｍA(供电:3.0~3.6V时）

成熟的静电容量3D-MEMS技术

二、硬件连接

功能口	引脚
MISO	17
MOSI	18
CLK	20
CSN	19

三、添加SPI驱动

查看 NRF52832学习笔记(5)——SPI接口使用

官方文档对 SPI 因为 SCK 会影响 SCL3300 建议时钟频率为噪声水平 2MHz~4MHz 获得最佳性能。

修改 SPI 频率为 4MHz，SPI_FREQUENCY_FREQUENCY_M4

四、移植文件

链接：https://pan.baidu.com/s/1fS7LCpQW36QGIvJBoxP4gQ 提取码：3opk 将 board_scl3300.c 、 board_scl3300.h 加入工程的Application文件夹下

4.1 board_scl3300.c

/********************************************************************* * INCLUDES */ #include "nrf_delay.h"  #include "board_scl3300.h" #include "board_spi.h"  static void writeRegister(uint32_t cmd); static void readRegister(void); static void delayMs(uint32_t time); static void delayUs(uint32_t time);  /********************************************************************* * LOCAL VARIABLES */          static uint8_t s_readData[4] = { 
        0};  /********************************************************************* * PUBLIC FUNCTIONS */ /** @brief SCL初始化函数3300 @param 无 @return 无 */ void SCL3300_Init(void) { 
             delayMs(10);          writeRegister(CHANGE_TO_MODE4);                         // 倾角模式的选择     readRegister();

    delayMs(5);
    
    writeRegister(READ_STATUS_SUMMARY);                     // 清除状态
    readRegister();
    
    writeRegister(READ_STATUS_SUMMARY);
    readRegister();
    
    writeRegister(READ_STATUS_SUMMARY);
    readRegister();
    
    writeRegister(ENABLE_ANGLE_OUTPUTS);                    // 使能角度输出
    readRegister();
}

/** @brief 检查SPI通信，返回值第3字节为0xC1则通信正常 @param 无 @return 无 */
void SCL3300_Test(void)
{ 
        
    writeRegister(READ_ID);
    readRegister();
    // 打印s_readData[2]
}

/** @brief 读取角度 @param direction -[in] 要读取的方向X，Y，Z轴 @return 角度数 */
float SCL3300_ReadAngle(uint8_t direction)
{ 
        
    if(direction == ANG_X)
    { 
        
        writeRegister(READ_ANG_X);
    }
    else if(direction == ANG_Y)
    { 
        
        writeRegister(READ_ANG_Y);
    }
    else if(direction == ANG_Z)
    { 
        
        writeRegister(READ_ANG_Z);
    }
    readRegister();
                                                            // SPI返回结构第1字节OP+RS，
    uint16_t angle = (s_readData[1] << 8) + s_readData[2];  // 第2和第3字节为Data
                                                            // 第4字节为CRC
    float fangle = (float)angle / 16384.0 * 90.0;           // 如3976/2^14*90=21.84°
    
    return fangle;
}


/********************************************************************* * LOCAL FUNCTIONS */
/** @brief 写SCL3300寄存器 @param cmd -[in] 写入命令 @return 无 */
static void writeRegister(uint32_t cmd)
{ 
          
    uint8_t writeData[4] = { 
        0};
    writeData[0] = (cmd >> 24) & 0xFF;
    writeData[1] = (cmd >> 16) & 0xFF;
    writeData[2] = (cmd >> 8) & 0xFF;
    writeData[3] = (cmd >> 0) & 0xFF;
    
    SPI_CS_LOW;
    
    SPI_ReadWriteData(writeData, NULL, 4);
    
    SPI_CS_HIGH;
    
    delayUs(10);
}

/** @brief 读SCL3300寄存器 @param 无 @return 无 */
static void readRegister(void)
{ 
           
    SPI_CS_LOW;
    
    SPI_ReadWriteData(NULL, s_readData, 4);

    SPI_CS_HIGH;
    
    delayUs(10);
}

/** @brief 毫秒级延时函数 @param time -[in] 延时时间（毫秒） @return 无 */
static void delayMs(uint32_t time)
{ 
        
    nrf_delay_ms(time);
}

/** @brief 微秒级延时函数 @param time -[in] 延时时间（微秒） @return 无 */
static void delayUs(uint32_t time)
{ 
        
    nrf_delay_us(time);
}

/****************************************************END OF FILE****************************************************/

4.2 board_scl3300.h

#ifndef _BOARD_SCL3300_H_
#define _BOARD_SCL3300_H_

/********************************************************************* * INCLUDES */

/********************************************************************* * DEFINITIONS */
#define ANG_X 0
#define ANG_Y 1
#define ANG_Z 2

//******************************************************************/
// 传感数据 /
//******************************************************************/
#define READ_ACC_X 0x040000F7
#define READ_ACC_Y 0x080000FD
#define READ_ACC_Z 0x0C0000FB
#define READ_TEMPERATURE 0x140000EF
#define READ_ANG_X 0x240000C7
#define READ_ANG_Y 0x280000CD
#define READ_ANG_Z 0x2C0000CB

//******************************************************************/
// 自我检测 /
//******************************************************************/
#define READ_STO 0x100000E9

//******************************************************************/
// 状态 /
//******************************************************************/
#define READ_STATUS_SUMMARY 0x180000E5

//******************************************************************/
// 错误标志 /
//******************************************************************/
#define READ_ERR_FLAG1 0x1C0000E3
#define READ_ERR_FLAG2 0x200000C1

//******************************************************************/
// 命令 /
//******************************************************************/
#define READ_CMD 0x340000DF
#define CHANGE_TO_MODE1 0xB400001F // 默认模式，1.8g full-scale 40 Hz 1st order low pass filter
#define CHANGE_TO_MODE2 0xB4000102 // 23.6g full-scale 70 Hz 1st order low pass filter
#define CHANGE_TO_MODE3 0xB4000225 // Inclination mode 13 Hz 1st order low pass filter
#define CHANGE_TO_MODE4 0xB4000338 // Inclination mode 13 Hz 1st order low pass filter Low noise mode
#define SET_POWER_DOWN_MODE 0xB400046B
#define WAKE_UP 0xB400001F
#define SW_RESET 0xB4002098

//******************************************************************/
// 角度控制 /
//******************************************************************/
#define ENABLE_ANGLE_OUTPUTS 0xB0001F6F

//******************************************************************/
// 芯片ID /
//******************************************************************/
#define READ_ID 0x40000091

//******************************************************************/
// 串行块 /
//******************************************************************/
#define READ_SERIAL1 0x640000A7
#define READ_SERIAL2 0x680000AD

//******************************************************************/
// 选择BANK /
//******************************************************************/
#define READ_CURRENT_BANK 0x7C0000B3
#define SWITCH_TO_BANK_0 0xFC000073 // 默认，读bank1后自动返回
#define SWITCH_TO_BANK_1 0xFC00016E

/********************************************************************* * API FUNCTIONS */
void SCL3300_Init(void);
void SCL3300_Test(void);
float SCL3300_ReadAngle(uint8_t direction);

#endif /* _BOARD_SCL3300_H_ */

五、初始化流程

开机先等待 10ms——>设置测量模式——>再等待 5ms——>读取状态——>使能角度输出。

六、倾角转换公式

七、API调用

需包含头文件 board_scl3300.h

SCL3300_Init

功能	SCL3300的初始化函数
函数定义	void SCL3300_Init(void)
参数	无
返回	无

SCL3300_Test

功能	检查SPI通信，返回值第3字节为0xC1则通信正常
函数定义	void SCL3300_Test(void)
参数	无
返回	无

SCL3300_ReadAngle

功能	读取角度
函数定义	float SCL3300_ReadAngle(uint8_t direction)
参数	direction：要读取的方向X，Y，Z轴
返回	角度数

八、使用例子

8.1 初始化

1）添加头文件

#include "board_scl3300.h"
#include "board_spi.h"

2）添加初始化代码（main.c的main函数中）

/**@brief Function for application main entry. */
int main(void)
{ 
        
	bool erase_bonds;

    /*-------------------------- 外设驱初始化 ---------------------------*/
	// Initialize.
    log_init();																	// 日志驱动初始化 
    timers_init();																// 定时器驱动初始化（在此加入自定义定时器）
    SPI_Init();                                                                 // SPI驱动初始化
    SCL3300_Init();                                                             // SCL3300三轴倾角驱动初始化
    ···
    ···
/*-------------------------- 开启应用 ---------------------------*/
	// Start execution.
    NRF_LOG_INFO("Template example started."); 
    ···
}

8.2 读取角度

float angX = SCL3300_ReadAngle(ANG_X);
NRF_LOG_INFO("X:" NRF_LOG_FLOAT_MARKER , NRF_LOG_FLOAT(angX));
float angY = SCL3300_ReadAngle(ANG_Y);
NRF_LOG_INFO("Y:" NRF_LOG_FLOAT_MARKER , NRF_LOG_FLOAT(angY));
float angZ = SCL3300_ReadAngle(ANG_Z);
NRF_LOG_INFO("Z:" NRF_LOG_FLOAT_MARKER "\n", NRF_LOG_FLOAT(angZ));

九、测量方向

• 由 Leung 写于 2020 年 10 月 26 日

• 参考：高精度三轴加速度计SCL3300驱动代码

资讯详情

NRF52832学习笔记（34）——倾角传感器SCL3300使用