基于STM32CUBEMX驅動TMOS模塊STHS34PF80(5)----配置嵌入式函數
概述
STHS34PF80傳感器項目種修改 Arduino 腳本，重新移植到STM32的MCU中。
該項目基于STHS34PF80 IR溫度傳感器，能夠檢測環境和物體溫度，并且在最大4米范圍內檢測存在和運動。有一個Arduino腳本，顯示如何為基本環境和物體溫度測量配置傳感器，并如何配置嵌入式功能算法，并使用它們檢測存在和運動。腳本允許連續或一次性模式，允許更改低通濾波器和檢測閾值以實現各種檢測行為。腳本利用內嵌的中斷引擎來檢測溫度數據的就緒狀態，以及通知存在和運動事件。
總的來說，這是一個有趣的項目，使用STHS34PF80 IR溫度傳感器進行存在和運動檢測，適用于各種應用，從環境和物體溫度監測到人員和動物計數。該項目已經有一個功能強大的Arduino腳本作為起點，適合任何有興趣使用這個傳感器的人進一步開發和測試。
傳感器的內置智能數字算法。該傳感器具有三種不同的檢測模式：存在檢測、運動檢測和環境溫度沖擊檢測，通過配置嵌入式函數寄存器，來實現嵌入式函數的參數調整。
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視頻教學
https://www.bilibili.com/video/BV1kF411C71S/
樣品申請
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視頻教程
參考Demo
https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/sths34pf80_STdC/examples/sths34pf80_tmos_data_polling.c
參考Demo
hthttps://github.com/kriswiner/STHS34PF80/tree/main
完整代碼下載
https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88257572
內嵌函數地址
STHS34PF80傳感器中的內嵌功能寄存器。這些寄存器可用于配置內嵌算法，用于補償物體溫度中的環境溫度變化，以及內嵌的智能數字算法。
串口配置
查看原理圖，PA9和PA10設置為開發板的串口。
配置串口。
IIC配置
在這個應用中，STS34PF80模塊通過I2C（IIC）接口與主控器通信。具體來說，STS34PF80模塊的I2C引腳連接到主控器的PB6（引腳B6）和PB7（引腳B7）兩個IO口。
配置IIC為普通模式，速度為100k。
IO口設置
STS34PF80IO設置如下所示。
在IIC模式下CS需要給個高電平。
官方提供IIC接線如下所示。
需要把PA8配置為輸出模式，默認高電平，配置PA7為輸入模式。
串口重定向
打開魔術棒，勾選MicroLIB
在main.c中，添加頭文件，若不添加會出現 identifier "FILE" is undefined報錯。
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include "stdio.h"
/* USER CODE END Includes */
函數聲明和串口重定向：
/* USER CODE BEGIN PFP */
int fputc(int ch, FILE *f){
HAL_UART_Transmit(&huart1 , (uint8_t *)&ch, 1, 0xFFFF);
return ch;
}
/* USER CODE END PFP */
參考程序初始化
IIC寫函數
STHS34PF80地址為101 1010(0x5A)，如果是寫操作，那么具體的地址為1011 0100(0xB4)。
/**
* @brief 讀取數據
*
* @param add 模塊地址
* @param reg 寄存器地址
* @param data buffer 緩沖區
* @param len 讀取長度
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t sths34pf80_read_reg(uint8_t add,uint8_t reg, uint8_t * data, uint8_t len)
{
uint8_t ret;
ret=HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1 ,(add< < 1)|1,reg,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,len,0xffff);
return ret;
}
IIC讀函數
STHS34PF80地址為101 1010(0x5A)，如果是讀操作，那么具體的地址為1011 0101(0xB5)。
/**
* @brief 寫入數據
*
* @param add 模塊地址
* @param reg 寄存器地址
* @param data buffer 緩沖區
* @param len 寫入長度
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t sths34pf80_write_reg(uint8_t add,uint8_t reg, uint8_t * data, uint8_t len)
{
uint8_t ret;
HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1 ,(add< < 1)|0,reg,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,data,len,0xffff);
return ret;
}
獲取ID
參考例程序中對應的獲取ID驅動程序,如下所示。
獲取ID可以查看0x0F，讀出來的值應該為0xD3。
讀取函數如下所示。
/**
* @brief 獲取設備ID
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_getChipID(uint8_t add)
{
uint8_t temp[1]={0};
sths34pf80_read_reg(add,STHS34PF80_WHO_AM_I,temp,1);
return temp[0];
}
驅動如下所示。
uint8_t STHS34PF80_ID = STHS34PF80_getChipID(STHS34PF80_ADDRESS); // Read CHIP_ID register for STHS34PF80
printf("STHS34PF80_ID=0x%xn",STHS34PF80_ID);
設備的自動引導過程和關機模式配置
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。在引導過程中，設備的寄存器是不可訪問的。
引導完成后，設備會自動配置為關機模式。在上電后，通過將CTRL2（21h）寄存器的BOOT位設置為1，可以重新啟動引導過程，以重新加載上述寄存器的默認值。無需對設備的電源線進行切換操作。
在重新引導過程中，設備的寄存器是不可訪問的。重新引導完成后，設備會自動配置為先前的工作模式，并且BOOT位會自動清零為0。
修改后如下所示。
/**
* @brief 傳感器重置
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_reset(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret;
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21
ret=sths34pf80_read_reg(add,STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
if (ret == HAL_OK)
{
temp=temp | 0x80;
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);// set bit 7 to force device reset, wait 2.5 ms for reboot
}
HAL_Delay(3);
return ret;
}
省電模式
下面文本描述了關機模式的使用和功能。關機模式是一種休眠模式，用于將傳感器設備置于休眠狀態，從而節省功耗。在關機模式下，設備停止數據采集，并且大部分內部模塊都被關閉，以最小化電流消耗。這使得傳感器在供電的情況下能夠實現最低的功耗水平。
盡管設備處于關機模式，但它仍保持 I2C / SPI 通信串口處于活動狀態，以便能夠與設備進行通信和配置設置。關機模式下，配置寄存器的內容被保留，而輸出數據寄存器不會更新，這意味著在進入關機模式前，最后一次采樣的數據將保留在內存中。
為了進入關機模式并避免在重新進入連續模式時讀取錯誤的輸出數據，文本提供了正確的步驟。然而，這些步驟在你的問題中并未提供，因此無法給出完整的步驟。
上面文檔主要對0x25，0x23，0x20寄存器進行操作，其中讀取0x25多次，主要功能是對STATUS (23h)的DRDY進行清0。
查看下面表格也可以得知，有多種操作可以對STATUS (23h)的DRDY 清零，其中讀取FUNC_STATUS (25h)可以清零DRDY。
其中0x20是配置速率寄存器。
參考文檔提供的關閉電源代碼如下所示。
修改后如下。
void STHS34PF80_powerDown(uint8_t add)
{
uint8_t stat = 0;
//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_FUNC_STATUS); // This is done to reset the DRDY bit of the STATUS (23h) register to 0
//STHS34PF80_STATUS- >0x23
stat=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_STATUS);
while( (stat & 0x04) )
{
stat=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_STATUS);
HAL_Delay(1);
} // wait for STATUS DR bit -- > 0
uint8_t temp=0;
//STHS34PF80_CTRL1- >0x20
temp=STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_CTRL1);
STHS34PF80_WriteByte(add,STHS34PF80_CTRL1, temp & ~(0x07));// set bits 0 - 3 to 0 to power downt
//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
STHS34PF80_ReadByte(add,STHS34PF80_FUNC_STATUS); // reset DR bit of STATUS to
}
溫度數據的靈敏度值
τ 表示光學系統在操作波長范圍內的透射率（取值范圍從0到1），SENSITIVITY DEFAULT 是對象溫度數據的默認靈敏度值（通常約為2000 LSB/°C）。默認的靈敏度值是通過使用黑體覆蓋傳感器的全視場而無需光學元件（即，τ = 1）進行每個單元的校準獲得的。
透射率的變化可能會影響傳感器的讀數，因此在有光學元件的情況下使用傳感器時，可能需要根據透射率調整或考慮靈敏度。
可以讀取SENS_DATA (1Dh)寄存器進行獲取。
參考代碼如下所示。
修改后如下。
/**
* @brief 獲取設備靈敏度
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
int16_t STHS34PF80_readSenseData(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret;
//STHS34PF80_SENS_DATA- >0x1D
ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_SENS_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);
return (int16_t)((int16_t)temp < < 8 | 0x00);
}
主程序打印保存的數值。
// 獲取設備靈敏度
ObjSense = (STHS34PF80_readSenseData(STHS34PF80_ADDRESS) / 16) + 2048;
printf("Object Sense Data (LSB/oC) =%d n",ObjSense)
設置低通濾波器
配置低通濾波器可以通過LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh)進行配置。
STHS34PF80內置嵌入式算法，設備具有三種嵌入式的檢測模式，包括存在檢測、運動檢測和環境溫度沖擊檢測。
每種算法使用不同的低通濾波器 (LPF_P, LPF_M 和 LPF_A_T)。存在和運動檢測算法還共同使用另一個低通濾波器 (LPF_P_M)。這些濾波器用于生成中間信號 (TPRESENCE, TMOTION 和 TAMB_SHOCK)，可以用來微調算法本身。
下面分別是存在檢測和運動檢測的框圖。
參考文檔設置如下所示。
修改如下。
/**
* @brief 設置低通濾波器
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_setLowpassFilters(uint8_t add,uint8_t lpf_P, uint8_t lpf_M, uint8_t lpf_PM, uint8_t lpf_Tshock)
{
int32_t ret;
uint8_t LPF1,LPF2;
LPF1=lpf_PM < < 3 | lpf_M;
LPF2=lpf_P < < 3 | lpf_Tshock;
//STHS34PF80_LPF1- >0x0C
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_LPF1, (uint8_t *)&LPF1, 1);
if(ret==HAL_OK)
{ //STHS34PF80_LPF2- >0x0D
ret=sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_LPF2, (uint8_t *)&LPF2, 1);
}
return ret;
}
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
- 在AVG_TRIM（10h）寄存器中寫入02h // AVG_T = 8，AVG_TMOS = 32
- 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。
之后需要去設置溫度范圍，CTRL0 (17h)主要用于配置設備的增益，以適應不同的操作溫度范圍。具體的增益設置將決定設備可以工作的溫度范圍。
值000表示寬模式（wide mode）。
值111表示默認增益模式（default gain mode）。
查看下表得知，當房間和傳感器溫度差別不大時候，可以設置默認增益模式。
設置中斷可以通過CTRL3 (22h)寄存器來配置。
這個寄存器為系統提供了有關設備當前狀態的關鍵信息，可以用于驅動其他邏輯或觸發相應的操作，如中斷服務例程。例如，PRES_FLAG可用于確定是否有人進入了一個區域，MOT_FLAG可以用于檢測人體是否運動，TAMB_SHOCK_FLAG可能用于環境監控系統以捕捉突然的溫度變化。
通過查看FUNC_STATUS (25h)可以得知，PRES_FLAG為存在檢測，MOT_FLAG為運動檢測，TAMB_SHOCK_FLAG為環境溫度沖擊檢測標志。
通過配置CTRL3 (22h)寄存器的IEN[1:0] 可以設置輸出模式。
IEN[1:0]位在CTRL3寄存器中，它定義了應該將哪種信號路由到INT管腳（即中斷輸出）：
00：INT管腳處于高阻態。
01：將DRDY（數據已準備好的信號）路由到INT管腳。
10：將INT_OR信號路由到INT管腳。
參考程序配置如下。
修改后如下所示。
/**
* @brief 設置溫度測量濾波方式
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_config(uint8_t add,uint8_t avgt, uint8_t avgtmos, uint8_t gain, bool functions)
{
int32_t ret;
uint8_t temp;
uint8_t AVG_TRIM;
AVG_TRIM = avgt < < 4 | avgtmos;
//STHS34PF80_AVG_TRIM- >0x10//設置濾波樣本數
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&AVG_TRIM, 1);
if(ret==HAL_OK)
{//STHS34PF80_CTRL0- >0x17//設置溫度增益
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL0, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=temp | gain < < 4;
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL0, (uint8_t *)&temp, 1);
// Configure interrupt behavior
// select active HIGH (bit 7 == 0), push-pull (bit 6 == 0), pulsed mode (bit 2 == 0)
temp=0x01;//STHS34PF80_CTRL3- >0x22
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL3, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=0x3A;//0011 1010
// if(functions) _i2c_bus- >writeByte(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_CTRL3, 0x32 ); // configure INT_OR for either Presence or Motion detection
if(functions)
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL3, (uint8_t *)&temp, 1);
}
return ret;
}
寫入嵌入式函數
嵌入式函數寫操作如下所示。
案例實現如下。
CTRL2 (21h)如下所示，對FUNC_CFG_ACCESS設置為1主要是開啟訪問內嵌函數寄存器。
寄存器PAGE_RW (11h)的FUNC_CFG_WRITE標志位置為為1，啟用嵌入式函數的寫過程。
/************開啟嵌入式函數讀寫************/
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數寄存器
temp = 0x40; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數寫操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數寄存器
寄存器FUNC_CFG_ADDR (08h)為配置嵌入式函數的地址，FUNC_CFG_DATA (09h)為傳入數據到嵌入式函數中。
這里傳入的地址addr為STHS34PF80_PRESENCE_THS，這是個15位的寄存器，PRESENCE_THS 寄存器（地址范圍為 0x20 到 0x21）主要用于存在檢測算法的存在閾值設置。存在檢測算法用于判斷是否存在某種狀態或條件，通常與傳感器測量數據相關。
具體解釋如下：
存在閾值（Presence Threshold）： 這是一個用于存在檢測算法的閾值。閾值定義了在測量數據中何時認為存在某種條件。在這里，閾值是一個 15 位的無符號整數（范圍在 0 到 32767 之間）。
默認值： 預設的存在閾值默認值是 200（0x00C8）。
/************設置存在閾值************/
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_L;//STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR- >0x08 嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_L
temp =presence_ths ;//STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA- >0x09
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_H;//STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR- >0x08 嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_H
temp = presence_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節
MOTION_THS (22h - 23h) 這個寄存器用于設置運動檢測算法的閾值。在實際應用中，你可能需要讀取或設置這個寄存器，以調整或查看運動檢測算法的閾值。如果值過高，可能會導致運動檢測不靈敏；而值過低則可能會導致誤報。這個值的范圍從0到32767。默認值是200。
/************設置運動閾值************/
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_L;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_L
temp = motion_ths ;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_H;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_H
temp = motion_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節
TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)這個寄存器是用來設置環境溫度震蕩檢測算法的閾值。簡而言之，當環境溫度突然變化到某一程度時（超過這個設定的閾值），系統可能會認為發生了一個"溫度震蕩"事件。這是一個15位的無符號整數。這意味著它的范圍是0到32767。
/************設置環境溫度沖擊閾值************/
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_L;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_L
temp = tamb_shock_ths ;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入低字節
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_H;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_H
temp = tamb_shock_ths > >8;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入高字節
HYST_PRESENCE (27h)這個寄存器是用來設置存在檢測算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在很多傳感器應用中是一個重要的概念，它可以幫助減少由于小的或暫時的輸入變化而導致的輸出頻繁切換。簡而言之，滯后會為傳感器的讀數提供一定的"容差"，只有當輸入值超過了這個容差范圍時，輸出才會發生變化。這是一個8位的無符號整數，所以它的范圍是0到255，默認值是32。
/************設置存在滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_PRESENCE;//嵌入式地址HYST_PRESENCE (27h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為HYST_PRESNCE
temp = presence_hyst;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入1字節
HYST_MOTION (26h)這個寄存器用于設置運動檢測算法的滯后配置值。這是一個8位的無符號整數，所以它的范圍是0到255，默認值是32。
/************設置運動滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_MOTION;//嵌入式地址HYST_MOTION (26h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為HYST_MOTION
temp = motion_hyst;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入1字節
ALGO_CONFIG (28h)寄存器用于配置和調整算法的行為，包括中斷脈沖模式、溫度補償和存在檢測算法的絕對值選擇。適當的配置可以使算法更適合特定應用的需求。
INT_PULSED: 當設置為1時，算法產生的標志會在INT引腳上脈沖輸出（高電平持續ODR定義的時間）。默認值為0。
0: 鎖存模式
1: 脈沖模式
COMP_TYPE: 啟用內置線性算法，用于在物體溫度中補償環境溫度變化。默認值為0。
0: 禁用
1: 啟用
SEL_ABS: 在存在檢測算法中選擇絕對值。默認值為0。
0: 不應用絕對值
1: 應用絕對值
這里設置為脈沖輸出模式，將算法中斷設置為脈沖模式（位3 = 1）。
// set algorithm interrupt to pulsed mode (bit 3 = 1) or latch mode (bit 3 = 0)
/************設置脈沖模式************/
temp = STHS34PF80_ALGO_CONFIG;//嵌入式地址ALGO_CONFIG (28h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為ALGO_CONFIG
temp = 0x08;
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//寫入0x08(位3)使能脈沖模式
最后關閉嵌入式寫操作。
/************關閉嵌入式函數讀寫************/
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關閉嵌入式函數寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除FUNC_CFG_ACCESS
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
讀取嵌入式函數
嵌入式函數讀操作如下所示。
案例實現如下。
CTRL2 (21h)如下所示，對FUNC_CFG_ACCESS設置為1主要是開啟訪問內嵌函數寄存器。
寄存器PAGE_RW (11h)的FUNC_CFG_READ標志位置為為1，啟用嵌入式函數的讀過程。
uint8_t rawData[2] = {0, 0}; // register data stored here
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數寄存器
temp = 0x20; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數讀操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數寄存器
寄存器FUNC_CFG_ADDR (08h)為配置嵌入式函數的地址，FUNC_CFG_DATA (09h)為傳入數據到嵌入式函數中。
這里傳入的地址addr為STHS34PF80_PRESENCE_THS，這是個15位的寄存器，PRESENCE_THS 寄存器（地址范圍為 0x20 到 0x21）主要用于存在檢測算法的存在閾值設置。存在檢測算法用于判斷是否存在某種狀態或條件，通常與傳感器測量數據相關。
/************讀取存在閾值************/
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_L;//嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_PRESENCE_THS_H;//嵌入式地址PRESENCE_THS (20h - 21h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為PRESENCE_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[0] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
MOTION_THS (22h - 23h) 這個寄存器用于設置運動檢測算法的閾值。在實際應用中，你可能需要讀取或設置這個寄存器，以調整或查看運動檢測算法的閾值。如果值過高，可能會導致運動檢測不靈敏；而值過低則可能會導致誤報。這個值的范圍從0到32767。默認值是200。
/************讀取運動閾值************/
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_L;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_MOTION_THS_H;//嵌入式地址MOTION_THS (22h - 23h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為MOTION_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[1] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)這個寄存器是用來設置環境溫度震蕩檢測算法的閾值。簡而言之，當環境溫度突然變化到某一程度時（超過這個設定的閾值），系統可能會認為發生了一個"溫度震蕩"事件。這是一個15位的無符號整數。這意味著它的范圍是0到32767。
/************讀取環境溫度沖擊閾值************/
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_L;//嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_L
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
temp = STHS34PF80_TAMB_SHOCK_THS_H; //嵌入式地址TAMB_SHOCK_THS (24h - 25h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為TAMB_SHOCK_THS_H
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[2] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
HYST_MOTION (26h)這個寄存器用于設置運動檢測算法的滯后配置值。這是一個8位的無符號整數，所以它的范圍是0到255，默認值是32。
/************讀取運動滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_MOTION;//嵌入式地址HYST_MOTION (26h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為HYST_MOTION
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
HYST_PRESENCE (27h)這個寄存器是用來設置存在檢測算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在很多傳感器應用中是一個重要的概念，它可以幫助減少由于小的或暫時的輸入變化而導致的輸出頻繁切換。簡而言之，滯后會為傳感器的讀數提供一定的"容差"，只有當輸入值超過了這個容差范圍時，輸出才會發生變化。這是一個8位的無符號整數，所以它的范圍是0到255，默認值是32。
/************讀取存在滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_PRESENCE;//嵌入式地址HYST_PRESENCE (27h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為HYST_PRESNCE
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[3] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
ALGO_CONFIG (28h)寄存器用于配置和調整算法的行為，包括中斷脈沖模式、溫度補償和存在檢測算法的絕對值選擇。適當的配置可以使算法更適合特定應用的需求。
INT_PULSED: 當設置為1時，算法產生的標志會在INT引腳上脈沖輸出（高電平持續ODR定義的時間）。默認值為0。
0: 鎖存模式
1: 脈沖模式
COMP_TYPE: 啟用內置線性算法，用于在物體溫度中補償環境溫度變化。默認值為0。
0: 禁用
1: 啟用
SEL_ABS: 在存在檢測算法中選擇絕對值。默認值為0。
0: 不應用絕對值
1: 應用絕對值
這里設置為脈沖輸出模式，將算法中斷設置為脈沖模式（位3 = 1）。
// set algorithm interrupt to pulsed mode (bit 3 = 1) or latch mode (bit 3 = 0)
/************讀取脈沖模式************/
temp = STHS34PF80_ALGO_CONFIG;//嵌入式地址ALGO_CONFIG (28h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為ALGO_CONFIG
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[0], 1);
HYST_TAMB_SHOCK (29h)寄存器用于設置環境溫度突變檢測算法的滯后配置值。滯后(hysteresis)在傳感器應用中很常見，用于防止小范圍、暫時的信號變化而導致的輸出頻繁切換。通過為傳感器的讀數提供一個“容差”，滯后確保只有當輸入值超出這個容差范圍時，輸出才會發生變化。這是一個8位的無符號整數，意味著它的范圍是0到255。
/************讀取環境溫度滯后值************/
temp = STHS34PF80_HYST_TAMB_SHOCK;//嵌入式地址HYST_TAMB_SHOCK (29h)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為HYST_TAMB_SHOCK
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&rawData[1], 1);
dest[4] = (uint16_t)(((uint16_t)rawData[1]) < < 8 | rawData[0]);
最后關閉嵌入式寫操作。
/************設置中斷模式************/
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關閉嵌入式函數寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除BOOT和ONE_SHOT
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
重置模塊
當更改與算法相關的參數或濾波器的截止頻率，或當啟用/禁用嵌入式補償算法時，需要按照上述步驟重置算法。這個過程涉及進入掉電模式、更改算法配置、啟用和禁用嵌入式功能寄存器的訪問和寫操作，并在最后的步驟中設置所需的輸出數據速率或觸發單次采集。
/**
* @brief 重置STHS34PF80傳感器內置的算法
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
void STHS34PF80_resetAlgo(uint8_t add)
{
uint8_t temp ; //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp= temp | 0x10;//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //開啟嵌入式函數訪問
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);//允許訪問嵌入式函數寄存器
temp = 0x40; //STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //開啟嵌入式函數寫操作
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1); //允許寫入嵌入函數寄存器
temp = STHS34PF80_RESET_ALGO;//嵌入式地址STHS34PF80_RESET_ALGO (2Ah)
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_ADDR, (uint8_t *)&temp, 1); //設置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_RESET_ALGO
temp = 0x01;
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_CFG_DATA, (uint8_t *)&temp, 1);//設置ALGO_ENABLE_RESET位
temp = 0x00;//STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW- >0x11 //關閉嵌入式函數寫
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW, (uint8_t *)&temp, 1);//設置嵌入式寄存器地址為STHS34PF80_FUNC_PAGE_RW
//STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //讀取CTRL2 (21h)
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
temp = temp & ~(0x10); //STHS34PF80_CTRL2- >0x21 //清除FUNC_CFG_ACCESS
sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL2, (uint8_t *)&temp, 1);
}
最后第九步需要設置BDU速率。
/**
* @brief 關閉低功耗，進入正常模式,設置ODR
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_powerUp(uint8_t add,uint8_t odr)
{
uint8_t temp = 0;
int32_t ret; //STHS34PF80_CTRL1- >0x20
ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_CTRL1, (uint8_t *)&temp, 1);
temp=temp | 0x10 | odr;// set bdu = 1 (bit 4 == 1) and odr
if(ret==HAL_OK)
ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_CTRL1, (uint8_t *)&temp, 1);
return ret;
}
清零DRDY
可以通過讀取0x25，主要功能是對STATUS (23h)的DRDY進行清0。
查看下面表格也可以得知，有多種操作可以對STATUS (23h)的DRDY 清零。
/**
* @brief 清零DRDY
*
* @param add 設備地址
* @param val 設備ID.
* @retval ret 正常返回HAL_OK
*
*/
uint8_t STHS34PF80_getFuncStatus(uint8_t add)
{
uint8_t temp = 0;//STHS34PF80_FUNC_STATUS- >0x25
sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_FUNC_STATUS, (uint8_t *)&temp, 1);
return temp;
}
審核編輯：湯梓紅
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