概述

STHS34PF80 是一款非冷卻、工廠校準的紅外運動和存在檢測傳感器，工作波長在 5 μm 至 20 μm 之間。STHS34PF80 傳感器設計用于測量視野內物體發出的紅外輻射量。該信息由 ASIC 進行數字處理，可以對其進行編程以監控運動、存在或過熱狀況。
本章主要驅動STHS34PF80，進行人體檢測。

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樣品申請

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

視頻教程

https://www.bilibili.com/video/BV18z4y1g7BA/

完整代碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88216813

參考Demo

https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/sths34pf80_STdC/examples/sths34pf80_tmos_data_polling.c

引導

在設備上電后，它會執行一個2.5毫秒的引導過程，將校準系數從嵌入式閃存下載到內部寄存器，并加載AVG_TRIM（10h）、CTRL0（17h）和SENS_DATA（1Dh）寄存器的默認內容。在引導時間內，設備的寄存器不可訪問。
引導完成后，設備會自動配置為電源關閉模式。
在上電后，可以通過將CTRL2（21h）寄存器的BOOT位設置為1，重新啟動引導過程，以重新加載上述寄存器的默認值。不需要切換設備電源線。
在重新啟動時間內，設備的寄存器不可訪問。重新啟動完成后，設備會自動配置為之前的操作模式，并且BOOT位會自動清除為0。

溫度測量濾波方式

首先需要設置AVG_TRIM (10h) 寄存器用于配置溫度平均值濾波的參數，以控制環境溫度和目標溫度測量的平滑度和穩定性。在溫度測量中，可能會受到噪聲和干擾的影響，這可能導致短期內測量值的波動。通過應用平均值濾波，可以平滑這些波動，從而得到更加穩定的溫度數據。AVG_TRIM 寄存器中的設置會決定平均值濾波的級別，從而影響濾波的時間常數以及平滑度。
這里默認參數如下

1. 在AVG_TRIM（10h）寄存器中寫入02h // AVG_T = 8，AVG_TMOS = 32
2. 在CTRL1（20h）寄存器中寫入07h // ODR = 15 Hz
   

AVG_T[1:0]: 這個設置位用于選擇環境溫度的平均值濾波樣本數。
AVG_TMOS[2:0]: 這個設置位用于選擇目標溫度的平均值濾波樣本數以及與之相關的噪聲水平。

參考demo中將AVG_TMOS [2:0] 和AVG_T[1:0] 分為了2個函數進行操作。

修改后操作如下所示。

/**
  * @brief  Select number of averages for object temperature.[set]
  *
  * @param  ctx      read / write interface definitions
  * @param  val      AVG_TMOS_2, AVG_TMOS_8, AVG_TMOS_32, AVG_TMOS_128, AVG_TMOS_256, AVG_TMOS_512, AVG_TMOS_1024, AVG_TMOS_2048,
  * @retval          interface status (MANDATORY: return 0 - > no Error)
  *
  */
uint8_t sths34pf80_avg_tobject_num_set(uint8_t add, sths34pf80_avg_tobject_num_t val)
{
  sths34pf80_avg_trim_t avg_trim;
  int32_t ret;
  ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);

  if (ret == HAL_OK)
  {
    avg_trim.avg_tmos = ((uint8_t)val & 0x7U);
    ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);
  }

  return ret;
}
/**
  * @brief  Select number of averages for ambient temperature.[set]
  *
  * @param  ctx      read / write interface definitions
  * @param  val      AVG_T_8, AVG_T_4, AVG_T_2, AVG_T_1,
  * @retval          interface status (MANDATORY: return 0 - > no Error)
  *
  */
uint8_t sths34pf80_avg_tambient_num_set(uint8_t add, sths34pf80_avg_tambient_num_t val)
{
  sths34pf80_avg_trim_t avg_trim;
  int32_t ret;
  ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);
  if (ret == HAL_OK)
  {
    avg_trim.avg_t = ((uint8_t)val & 0x3U);
    ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);		
	}		


  return ret;
}

使用如下所示，這里設置參數為STHS34PF80_AVG_TMOS_32和STHS34PF80_AVG_T_8。

/* Set averages (AVG_TAMB = 8, AVG_TMOS = 32) */
  sths34pf80_avg_tobject_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_TMOS_32);
  sths34pf80_avg_tambient_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_T_8);

智能識別算法

STHS34PF80嵌入了智能數字算法，以支持以下三種檢測模式：
? 存在檢測
? 運動檢測
? 環境溫度沖擊檢測
這些算法分別使用不同的低通濾波器（LPF_P、LPF_M和LPF_A_T）。此外，存在和運動檢測算法使用另一個共同的低通濾波器（LPF_P_M）。這些濾波器用于生成中間信號（TPRESENCE、TMOTION和TAMB_SHOCK），可以用于對算法本身進行微調。這些濾波器的截止頻率值可以通過它們各自的位范圍進行配置，這些位范圍可以在LPF1（0Ch）和LPF2（0Dh）寄存器中找到，如下所示。

寄存器LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh)如下所示。

案例中只是對濾波器進行了讀取以及打印。

修改后如下所示。

/* read filters */
  sths34pf80_lpf_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_m);
  sths34pf80_lpf_p_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p);
  sths34pf80_lpf_p_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p_m);
  sths34pf80_lpf_a_t_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_a_t);

printf("lpf_m: %02d, lpf_p: %02d, lpf_p_m: %02d, lpf_a_t: %02drn", lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t);
	![在這里插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5321efc1d74b42098bac6a940073f89b.png)

使用塊數據更新（BDU）功能

如果讀取輸出數據的時機與數據準備信號不同步，強烈建議在CTRL1（20h）寄存器中將BDU（塊數據更新）位設置為1。
此功能可以避免讀取與不同采樣相關的寄存器值（輸出數據的最高和最低字節）。

案例也是設置了BDU。

BDU在CTRL1 (20h)寄存器中。

修改后的操作如下所示。

/* Set BDU */
  sths34pf80_block_data_update_set(STHS34PF80_ADDRESS, 1);

設置ODR速率

初始化完畢之后需要通過CTRL1（20h）寄存器中的ODR[3:0]位范圍選擇其中一種操作模式（連續模式），或者在CTRL2（21h）寄存器中將ONE_SHOT位設置為1（單次觸發模式）。

當配置了寄存器LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh) 的LPF_P、LPF_M和LPF_A_T、LPF_P_M濾波器之后，可以去設置ODR速率。

這里設置速率為30HZ。

/* Set ODR */
  sths34pf80_tmos_odr_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_TMOS_ODR_AT_30Hz);

狀態寄存器

初始化完畢之后，可以通過狀態寄存器STATUS (23h)獲取DRDY標志位。數據就緒信號由STATUS寄存器的DRDY位表示。當新的數據可用時，此位被設置為1，并在讀取FUNC_STATUS（25h）寄存器后被清除。

主程序中會去獲取改狀態位，若為1，則代表數據已經準備完畢，可以進行獲取和打印。

FUNC_STATUS（25h）主要檢測三個標志位：PRES_FLAG、MOT_FLAG 和 TAMB_SHOCK_FLAG，這些標志位用于檢測不同類型的事件。
PRES_FLAG是存在檢測標志位。當存在檢測到人員存在時，此位變為1。
MOT_FLAG：運動檢測標志位。當檢測到運動時，此位變為1。
TAMB_SHOCK_FLAG：環境溫度沖擊檢測標志位。當檢測到環境溫度沖擊時，此位變為1。

修改完畢主程序如下所示。

/* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    sths34pf80_tmos_drdy_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &status);
    if (status.drdy)
    {
      sths34pf80_tmos_func_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &func_status);
			printf("-- >環境溫度沖擊檢測標志位 %d - 存在檢測標志位 %d - 運動檢測標志位 %drn",func_status.tamb_shock_flag, func_status.pres_flag, func_status.mot_flag);
   }
			HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

main.c

/* USER CODE BEGIN 2 */
  sths34pf80_lpf_bandwidth_t lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t;	
  sths34pf80_tmos_drdy_status_t status;	
  sths34pf80_tmos_func_status_t func_status;	
	
	
	
	
			HAL_Delay(200);	
	printf("123");
	uint8_t STHS34PF80_ID =STHS34PF80_getChipID(STHS34PF80_ADDRESS);
	printf("STHS34PF80_ID=0x%xn",STHS34PF80_ID);	
	if (STHS34PF80_ID != 0xD3)
    while(1);
/* Set averages (AVG_TAMB = 8, AVG_TMOS = 32) */
  sths34pf80_avg_tobject_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_TMOS_2048);
  sths34pf80_avg_tambient_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_T_8);

  /* read filters */
  sths34pf80_lpf_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_m);
  sths34pf80_lpf_p_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p);
  sths34pf80_lpf_p_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p_m);
  sths34pf80_lpf_a_t_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_a_t);

printf("lpf_m: %02d, lpf_p: %02d, lpf_p_m: %02d, lpf_a_t: %02drn", lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t);
	
	  /* Set BDU */
  sths34pf80_block_data_update_set(STHS34PF80_ADDRESS, 1);

  /* Set ODR */
  sths34pf80_tmos_odr_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_TMOS_ODR_AT_1Hz);

    int32_t cnt = 0;
	
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    sths34pf80_tmos_drdy_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &status);
    if (status.drdy)
    {
      sths34pf80_tmos_func_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &func_status);
			printf("-- >環境溫度沖擊檢測標志位 %d - 存在檢測標志位 %d - 運動檢測標志位 %drn",func_status.tamb_shock_flag, func_status.pres_flag, func_status.mot_flag);
   }
			HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

審核編輯：湯梓紅