MMA845x-加速度、傾角傳感器中文操作手冊

1、MMA8451三軸加速度傳感器，16引腳，QFN封裝,數(shù)字I2C輸出，8位/14位精度可選，量程+2g/+4g/8g可選,電源供電1.95v-3.6v可選。輸出數(shù)據(jù)速率從156到SOOHZo有兩個(gè)可編程的中斷引腳，7個(gè)中斷源?？蓹z測自由落體、運(yùn)動(dòng)、脈沖、振動(dòng)等、傾角等。32個(gè)采樣FIFO.每次采樣都通過高通濾波后傳入FIFOo典型應(yīng)用有：電子羅盤，靜態(tài)姿態(tài)、運(yùn)動(dòng)檢測，筆記本電子書等便攜設(shè)備的翻滾、自由落體檢測，實(shí)時(shí)的方向檢測可用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備或3d游戲中的位置檢測，便攜設(shè)備的節(jié)能應(yīng)用中的運(yùn)動(dòng)檢測等等。VDDIO1111阻惘MBYPNCMMA8451QSCLGND|-1l1ll1671i&iii

2、iii|9_.TopViewGNDINT1GNDINT2Z三軸對應(yīng)的重力輸出VDDIO4.7ICQ16V-S.6VInterfaceVoltage(:IItJVDDI0gBYPVDDIO4.7ICQ0.1pF0.1pF3NC5CLGND1.95V-3.6VQVDDMMAS451Qi6i8iNC；13.I卜E；JGNJD:衛(wèi)INT2；A：4.7pK-OIMTMSDAOSCLO-OIMT2OSAO典型連接引腳定義如下:引腳編號引腳名稱引腳描述引腳狀態(tài)1VDDIO內(nèi)部電源供電(1.623.6v)輸入2BYP旁路電容輸入3NC懸空引腳開路4SCLI2C串行時(shí)鐘漏極開路5GND接地輸入6SDAI2C串行

3、數(shù)據(jù)漏極開路7SA0I2C最低有效位地址輸入8NC懸空引腳開路9INT2中斷請求引腳2輸出10GND接地輸入11INTI中斷請求引腳1輸出12GND接地輸入13NC懸空引腳開路14VDD電源Cl.95-3.6v)輸入15NC懸空引腳開路16NC懸空引腳開路靈敏度由count/g表示，2g量程下，可達(dá)409g,4g量程下，可達(dá)204&g,8g量程下，可達(dá)1024/gMMA8451狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖MMA8451內(nèi)部框圖，分為數(shù)字部分和模擬部分在OFF模式下，數(shù)字部分和模擬部分都不工作在STANDBY模式下，IIC通信照常進(jìn)行，但模擬模塊被禁止，內(nèi)部時(shí)鐘停止在ACTIVE模式下（WAKE或SLEEP）,I

4、IC通信照常進(jìn)行，數(shù)字和模擬模塊都正常工作I2C串行通信MMA8451使用I2C串行通信和外部交換數(shù)據(jù)，MMA8451可通過中斷信號指示新的采樣序列可用，也可通過設(shè)置使用中斷信號指示設(shè)備的移動(dòng)、自由落體、瞬變、方向、單/雙擊。I2C總線使用三根信號線進(jìn)行通信，分別是SCL、SDA和SA0,外部上拉電阻需要將SDA和SCL接到VDDIO上，當(dāng)總線空閑時(shí)，這兩根線表現(xiàn)為高電平狀態(tài)。MMA8451的I2C接口可工作在快速模式400KHZ或普通模式100KHz總線傳輸開始由START信號觸發(fā)，START信號定義為，當(dāng)數(shù)據(jù)線從高電平跳變到低電平，而時(shí)鐘線SCL仍然保持高電平。由主機(jī)發(fā)送START信號過后

5、，I2C總線被認(rèn)為從空閑（free）狀態(tài)進(jìn)入忙（busy）狀態(tài)。緊接著START信號后主機(jī)發(fā)送的字節(jié)，前7位用于指示從機(jī)地址，第8位用于指示數(shù)據(jù)方向是讀出（1數(shù)據(jù)從從機(jī)到主機(jī)）還是寫入（0數(shù)據(jù)從主機(jī)到從機(jī)）。地址發(fā)送完畢后，總線上的所有從機(jī)將自己的地址和總線上接收到的地址進(jìn)行比較，地址匹配的設(shè)備即為主機(jī)選中設(shè)備。第9個(gè)脈沖為應(yīng)答響應(yīng)，發(fā)送設(shè)備必須在這個(gè)ACK周期內(nèi)釋放數(shù)據(jù)線，而接收設(shè)備則需要在ACK周期的時(shí)鐘高電平期間將數(shù)據(jù)線拉低。SCL線是高電平時(shí)，SDA線由低電平向高電平切換，這個(gè)情況表示停止條件。停止條件將終止發(fā)送器的發(fā)送。主機(jī)也可重復(fù)發(fā)出起始(START)條件，對于MMA8451,重復(fù)

6、的起始條件可用于讀取一些特殊的寄存器。MMA8451的地址被設(shè)置為Oxlc或Oxld,可用引腳7(SAO)的高低電平來選擇。當(dāng)SAO為高電平時(shí)，Oxld地址被選中有效，當(dāng)SAO為低電平時(shí)，Oxlc地址被選中有效。重點(diǎn)概念：START條件：時(shí)鐘線SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線從高電平跳變到低電平START代碼，使用10口模擬IIC/*m*mpm*m*m*m*I2CSTART信號時(shí)鐘脈沖高電平期間，數(shù)據(jù)線負(fù)跳變*/voidIIC_start(void)IIC_SCL=O;時(shí)鐘線低IIC_SDA=1;/數(shù)據(jù)線高_(dá)asm(nop);IIC_SCL=1;/時(shí)鐘線高_(dá)asm(nop);IIC_SDA=O;/數(shù)

7、據(jù)線從高跳變到低_asm(nop);IIC_SCL=O;時(shí)鐘線低STOP條件：時(shí)鐘線SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線從低電平跳變到高電平I2CSTOP信號時(shí)鐘脈沖高電平期間，數(shù)據(jù)線正跳變*/voidIIC_stop(void)IIC_SCL=O;時(shí)鐘線低_asm(nop);IIC_SDA=O;/數(shù)據(jù)線低_asm(nop);IIC_SCL=1;/時(shí)鐘線高_(dá)asm(nop);IIC_SDA=1;/數(shù)據(jù)線正跳變_asm(nop);IIC_SCL=O;時(shí)鐘線低ACK：確認(rèn)，由地址匹配成功的從機(jī)在第9個(gè)脈沖周期內(nèi)發(fā)出，這時(shí)主機(jī)釋放數(shù)據(jù)線，從機(jī)在時(shí)鐘高電平期間將數(shù)據(jù)線置為低電平。MMA8451的I2C操作：1.

8、單個(gè)字節(jié)讀主機(jī)發(fā)送START,緊接著主機(jī)給出7位地址(Oxld或Oxlc),并置第8位為0,表示數(shù)據(jù)從主機(jī)到從機(jī)。從機(jī)匹配地址后，返回確認(rèn)ACK信號，接著主機(jī)傳輸8位寄存器地址，從機(jī)返回確認(rèn)ACKo主機(jī)再次發(fā)岀START,并給出7位從機(jī)地址，并置第8位為1,表示數(shù)據(jù)從從機(jī)到主機(jī)，從機(jī)確認(rèn)后返回8位寄存器數(shù)據(jù)。主機(jī)不確認(rèn)，并發(fā)出STOP。注意：除了START,STOP,ACK以外，其它數(shù)據(jù)在時(shí)鐘高電平期間必須維持不變。SlaveData7:0MasterSlaveSTLteviceAddress6:0RegisterAddress7:0AKSRDeviceAddress|6:0NAKSPAKDa

9、ta7:0SlaveData7:0SlaveData7:0單個(gè)字節(jié)讀時(shí)序主機(jī)發(fā)送八位數(shù)據(jù)或地址代碼如下(使用10口模擬)宣穴*穴*穴*穴*穴*穴*宣*宣*穴*穴*穴*穴*穴*宣*字節(jié)發(fā)送程序發(fā)送c(可以是數(shù)據(jù)也可是地址)，送完后接收從應(yīng)答不考慮從應(yīng)答位voidsend_byte(unsignedcharc)unsignedchari;for(i=0;i8;i+)IIC_SCL=O;if(ci)&0 x80川C_SDA=1;/發(fā)送1elseIIC_SDA=0;發(fā)送0_asm(nop);IIC_SCL=1;時(shí)鐘高電平_asm(nop);IIC_SCL=O;時(shí)鐘低電平_asm(nop);/第9個(gè)脈沖

10、IIC_SDA=1;/發(fā)送完8bit,釋放總線準(zhǔn)備接收應(yīng)答位_asm(nop);IIC_SCL=1;_asm(nop);/sda上數(shù)據(jù)即是從應(yīng)答位IIC_SCL=O;/不考慮從應(yīng)答位，但要控制好時(shí)序杠注意:發(fā)送設(shè)備地址時(shí)，MMA8451地址為0011100(Oxlc,SAO=O)或0011101(Oxld,SAO=1),可將SAO引腳直接接地或接高電平，以接高電平為例，地址為7位，高位在前，地位在后，第8位為數(shù)據(jù)方向選擇，若后續(xù)數(shù)據(jù)為主機(jī)到從機(jī)，則為0,若后續(xù)數(shù)據(jù)為從機(jī)到主機(jī)，則為1。以單個(gè)字節(jié)讀為例，地址設(shè)為Oxld,見時(shí)序圖，START信號過后，則應(yīng)發(fā)送00111010,即0 x3A可先如

11、下定義，#defineMMA8451_ADD0X3A2.第二次發(fā)送地址，則后續(xù)數(shù)據(jù)為從機(jī)到主機(jī)，第8位為1,可發(fā)送MMA8451_ADD+1即可多字節(jié)讀AKAKNAKSPMasterData7:0D牝7:0STDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0SRDeviceAddress6:0RAKMasterAKAKAKData7.0Slave多字節(jié)讀和單字節(jié)讀基本相同，如果讀完單字節(jié)后，主機(jī)不發(fā)送NAK和STOP,并對從機(jī)響應(yīng)AK,則從機(jī)設(shè)備會自動(dòng)將主機(jī)發(fā)送的寄存器地址加1,并發(fā)送對應(yīng)的寄存器內(nèi)容，直到主機(jī)響應(yīng)NAK和STOPo主機(jī)響應(yīng)AK或NAK程序代碼如下*主應(yīng)答

12、（包含ack:SDA=0和no_ack:SDA=l）入口參數(shù)：ack_mainl應(yīng)答ack,0,無需應(yīng)答nak注：ack：scl高電平期間，數(shù)據(jù)線低/nak：scl高電平期間，數(shù)據(jù)線高voidIIC_ack_main(unsignedcharack_main)IIC_SCL=0;if(ack_main)IIC_SDA=0;/ack主應(yīng)答elseIIC_SDA=1;no_ack無需應(yīng)答_asm(nop);IIC_SCL=1;_asm(nop);IIC_SCL=0;3.單個(gè)字節(jié)寫MasterSTDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0Data7:0SPSlave單個(gè)字

13、節(jié)寫入和單個(gè)字節(jié)讀略有不同，區(qū)別在于發(fā)送為寄存器地址后，主機(jī)不再重復(fù)發(fā)送START信號和設(shè)備地址,而是直接給出寫入的數(shù)據(jù)。代碼如下：4多個(gè)字節(jié)寫多個(gè)字節(jié)寫和單個(gè)字節(jié)寫類似，只要主機(jī)發(fā)送STOP信號，則可以連續(xù)寫入，寫入的寄存器地址自動(dòng)增加。STDeviceAddress6:0WRegisterAddress7:0Data7:0Data7:0SPMasterMMA8451寄存器：狀態(tài)寄存器STATUS/F_STATUS地址0 x00控制寄存器CTRL.REG1,地址0 x2a76543210ASLPRATE1ASLPRATEODR2DR1DR0LNOISEFREADACTIVEASLP_RATE

14、1:O：設(shè)置睡眠模式采樣頻率，默認(rèn)00DR2:0）：數(shù)據(jù)速率選擇。默認(rèn)為000,800HzDR2DR1DR0數(shù)據(jù)速率Hz周期ms0008001.250014002.5010200501110010100502010112.5801106.251601111.56640注意：當(dāng)設(shè)備在睡眠模式下，數(shù)據(jù)輸岀速率以ASLP_RATE1:O為準(zhǔn)，DR設(shè)置速率無效。LNOISE：3.XYZ數(shù)據(jù)設(shè)置寄存器XY乙DATACFG，地址OxOe76543210000HPFOUT00FS1FSOHPF.OUT：高通濾波器數(shù)據(jù)輸出使能。HPF_OUT=1：使能；HPF_OUT=0：禁止。FS1:FSO：XYZ量程設(shè)置

15、。如下表所示：FS1FSO量程002g014g108g11保留=MMA8452Q寄存器說明=1vINT_SOURCE:SystemInterruptStatusRegister地址：OxOC,只讀，功能說明：用于獲取當(dāng)前中斷源Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOSRC_ASLP0SRC_TRANSSRC_LNDPRTSRC_PULSESRC_FF_MT0SRC_DRDYSRC_ASLP：1:產(chǎn)生自動(dòng)睡眠/喚醒中斷0：未產(chǎn)生自動(dòng)睡眠/喚醒中斷SRC_TRANS：1:產(chǎn)生瞬態(tài)中斷0：未產(chǎn)生瞬態(tài)中斷SRC_LNDPRT：1:產(chǎn)生側(cè)翻中斷0：未產(chǎn)生側(cè)翻中斷SRC_PULSE

16、：1:產(chǎn)生脈沖中斷0：未產(chǎn)生脈沖中斷SRC_FF_MT：1:產(chǎn)生自由落體/震動(dòng)中斷0：未產(chǎn)自由落體/震動(dòng)中斷SRC.DRDY：1:丘生數(shù)據(jù)完備中斷0：未產(chǎn)生數(shù)據(jù)完備中斷2、XYZ_DATA_CFGRegister地址:OxOE,讀/寫功能說明：用于配置高通輸出數(shù)據(jù)以及量程設(shè)定Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitO000HPF_OUT00FS1FSO00000010HPF_OUT：1:使能高通輸出數(shù)據(jù)0：關(guān)閉高通輸出數(shù)據(jù)FS1：0):00：2g01：4g10：8g11:待定3、PULSE_CFGPulseConfigurationRegister地址:0 x21,讀/寫

17、功能說明：用于設(shè)定X/Y/Z三軸脈沖模式(單脈沖/雙脈沖)Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODPAELEZDPEFEZSPEFEYDPEFEYSPEFEXDPEFEXSPEFE01010101ELE：0：禁止事件檢測1:使能事件檢測ZDPEFE(XDPEFE/YDPEFE)：0：關(guān)閉Z(X/Y)軸雙脈沖檢測1：使能Z(X/Y)軸雙脈沖檢測ZSPEFE(XSPEFE/YSPEFE)：0：關(guān)閉Z(X/Y)軸單脈沖檢測1：使能z(X/Y)軸單脈沖檢測4、PULSE_SRCPulseSourceRegister地址：0 x22,只讀功能說明：用于判斷當(dāng)前脈沖事件以及方向B

18、it7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOEAAxZAxYAxXDPEPolZPolYPoIXEA:0：無脈沖中斷事件產(chǎn)生1:有脈沖中斷事件產(chǎn)生AxZ(AxX/AxY)：0：無Z(X/Y)軸脈沖中斷事件產(chǎn)生1：有Z(X/Y)軸脈沖中斷事件產(chǎn)生DPE：0：單脈沖中斷事件產(chǎn)生1:雙脈沖中斷事件產(chǎn)生PolZ(PolX/PolY)：0：Z(X/Y)軸脈沖中斷事件產(chǎn)生方向?yàn)檎较?：z(X/Y)軸脈沖中斷事件產(chǎn)生方向?yàn)樨?fù)方向5VPULSE_THSXPulseThresholdforXRegisters地址:0 x23,讀/寫功能說明：X軸脈沖閥值設(shè)定Bit7Bit6Bit5Bit4B

19、it3Bit2BitlBitO0THSX6THSX5THSX4THSX3THSX2THSX1THSX001110101THSX0閥值設(shè)定6、PULSE_THSYPulseThresholdforYRegisters地址:0 x24,讀/寫功能說明：Y軸脈沖閥值設(shè)定Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitO0THSY6THSY5THSY4THSY3THSY2THSY1THSY001110101THSY6:0閥值設(shè)定7、PULSE_THSZPulseThresholdforZRegisters地址:0 x25,讀/寫功能說明：Z軸脈沖閥值設(shè)定Bit7Bit6Bit5Bit4B

20、it3Bit2BitlBitO0THSZ6THSZ5THSZ4THSZ3THSZ2THSZ1THSZO01110101THSZ6:0閥值設(shè)定8、PULSE_TMLTPulseTimeWindow1Register地址:0 x26,讀/寫功能說明：脈沖時(shí)間限制設(shè)定（脈沖開始到消去，指定軸從閥值到低于閥值的一個(gè)時(shí)間段，用于判斷一個(gè)有效的脈沖）Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOTMLT7TMLT6TMLT5TMLT4TMLT3TMLT2TMLT1TMLTOTMLT7:0脈沖時(shí)間限制設(shè)定9、PULSE_LTCYPulseLatencyTimerRegister地址：0 x

21、27,讀/寫功能說明：檢測到第一個(gè)有效脈沖后延緩的時(shí)間，在該延緩時(shí)間內(nèi)，不檢測新的脈沖Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOLTCY7LTCY6LTCY5LTCY4LTCY3LTCY2LTCY1LTCYOLTCY7:0脈沖時(shí)間限制設(shè)定10%PL_STATUSPortrait/LandscapeStatusRegister地址：0 x10,只讀功能說明：側(cè)翻狀態(tài)Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitONEWLPLO000LAPO1LAPO0BAFRONEWLP：0：狀態(tài)沒發(fā)生改變1：狀態(tài)發(fā)生改變（前后翻轉(zhuǎn)、側(cè)翻、Z軸鎖定超出）L0：0：沒超出鎖定

22、條件1：超出Z軸鎖定角度LAPO1：0:00：翻轉(zhuǎn)角度為縱向朝上01：翻轉(zhuǎn)角度為縱向朝下10：翻轉(zhuǎn)角度為橫向朝右11：翻轉(zhuǎn)角度為橫向朝左BAFRO：0：往前翻1：往后翻11vPL_CFGRegister地址Oxll,讀/寫功能說明：側(cè)翻配置寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBCNTMPlEN00000011000000DBCNTM：0：當(dāng)條件不滿足時(shí)，去抖計(jì)數(shù)器減一1:當(dāng)條件不滿足時(shí)，去抖計(jì)數(shù)器直接淸空PL.EN：0：關(guān)閉側(cè)翻檢測1:使能側(cè)翻檢測12.PL_COUNTRegister地址：0 x12,讀/寫功能說明：側(cè)翻去抖計(jì)數(shù)器閥值Bit7Bit6Bit

23、5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBNCE7DBNCE6DBNCE5DBNCE4DBNCE3DBNCE2DBNCE1DBNCEO01000000DBNCE7：0：側(cè)翻去抖計(jì)數(shù)器閥值43、PL_BF_ZCOMPRegister地址：0 x13,讀/寫功能說明：z軸鎖定角固定閥值以及前后翻轉(zhuǎn)固定閥值Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOBKFR1BKFRO000ZL0CK2ZL0CK1ZLOCKO01000100BKFR7：6：前后翻轉(zhuǎn)75ZLOCK2：0:Z軸鎖定角固定閥值2944、P丄THS_REGRegister地址：0 x14,讀/寫功能說明：橫向翻轉(zhuǎn)角

24、度閥值Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOPLTHS4PLTHS3PLTHS2PLTHS1PLTHS0HYS2HYS1HYS010000100P_L_THS7:3：側(cè)翻閥值為45。HYS2：0：側(cè)翻閥值浮動(dòng)范圍為1445、FF_MT_CFGRegister地址：0 x15,讀/寫功能說明：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOELEOAEZEFEYEFEXEFE00011111000ELE:0：自由落體/震動(dòng)事件禁止1：自由落體/震動(dòng)事件使能OAE:0：自由落體標(biāo)志1：震動(dòng)標(biāo)志ZEFE(XEFE/YEFE):0：Z(X/Y)軸檢測關(guān)閉1：Z

25、(X/Y)軸檢測使能46、FF_MT_SRCFreefallandMotionSourceRegister地址：0 x16,只讀功能說明：自由落體/震動(dòng)中斷源寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOEA0ZHEZHPYHEYHPXHEXHPEA:0：沒有事件發(fā)生1：至少有一個(gè)事件(X/Y/Z軸)發(fā)生ZHE(XHE/YHE)0：Z(X/Y)軸未發(fā)生震動(dòng)1：Z(X/Y)軸發(fā)生了震動(dòng)ZHP(XHP/YHP)0：Z(X/Y)軸發(fā)生震動(dòng)時(shí)的方向?yàn)?1：z(X/Y)軸發(fā)生震動(dòng)時(shí)的方向?yàn)?17.FF.MT.THSRegister地址：0 x17,讀/寫功能說明：自由落體/震動(dòng)閥

26、值設(shè)定寄存器Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitODBCNTMTHS6THS5THS4THS3THS2THS1THSO1DBCNTM:0：當(dāng)條件不滿足時(shí)，去抖計(jì)數(shù)器減一1:當(dāng)條件不滿足時(shí)，去抖計(jì)數(shù)器直接淸空THS6：0：自由落體/震動(dòng)閥值48、FF_MT_COUNT_Register地址：0 x18,讀/寫功能說明：Bit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOD7D6D5D4D3D2DIDO00000001D7：0:去抖計(jì)數(shù)器閥值49、CTRL_REG4Register地址：0 x2D,讀/寫功能說明：控制寄存器4,用于設(shè)定中斷源使能Bit7Bit

27、6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOINT_EN_ASLP0INTENTRANSINTENLNDPRTINTENPULSEINTENFF_MT0INT_EN_DRDY00011100INT_EN_ASLP:0：禁止自動(dòng)睡眠/喚醒中斷1:使能自動(dòng)睡眠/喚醒中斷INT_EN_TRANS:0：禁止瞬態(tài)中斷1:使能瞬態(tài)中斷INT_EN_LNDPRT:0：禁止側(cè)翻中斷1:使能側(cè)翻中斷INT_EN_PULSE:0：禁止脈沖中斷1:使能脈沖中斷INT_EN_DRDY:0：禁止數(shù)據(jù)完備中斷1:使能數(shù)據(jù)完備中斷20、CTRL_REG5InterruptConfigurationRegister地址：0 x2E,讀/寫只讀功能說明：控制寄存器5,用于設(shè)定中斷輸出PinBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2BitlBitOint_cfg_ASLP0INTCFGTRANSINTCFGLNDPRTINTCFGPULSEINTCFGFF.MT0INT_CFG_DRDY00011100INTCFGASLP:0：自動(dòng)睡眠/喚醒中斷設(shè)定為INT2Pin輸出1：自動(dòng)睡眠/喚醒中斷設(shè)定為INTIPin輸岀INT_CFG_TRANS:0：瞬態(tài)中斷設(shè)定為INT2Pin輸岀1：瞬態(tài)中斷設(shè)定為INTIPin輸岀INT_CFG_LNDPRT:0：側(cè)翻中斷設(shè)定為INT2Pin