[STM32L5] 【STM32L562E-DK测评活动】by clever:04-硬件IIC读取手势模块

一：STM32L526 硬件IIC的知识分享：
该设备嵌入四个12C。请参阅表17:12C实现以了解功能实现。
12C总线接口处理微控制器和串行12C总线之间的通信。它控制所有12C总线特定的序列、协议、仲裁和定时。
L2C外围设备支持:
12C总线规范和用户手册第5版兼容性:
奴隶和主人模式，多主人能力
标准模式(Sm)，比特率最高可达100 kbit/s
快速模式(Fm)，比特率可达400 kbit/s
快速模式加(Fm+)，具有高达1Mbit/s的比特率和20 mA输出驱动I/0
7位和10位寻址模式，多个7位从机地址
可编程设置和保持时间
可选时钟拉伸
系统管理总线(SMBus)规范修订版2.0兼容性:
硬件PEC(分组错误检查)生成和验证，带有ACK控制
地址解析协议(ARP)支持
SMBus警报
电力系统管理协议(PMBUS)规范修订版 1.1兼容性独立时钟:可以选择独立的时钟源，使12C通信速度独立于PCLK重编程。参见图7:STM32L562xx时钟树
地址匹配时从停止模式唤醒
可编程模拟和数字噪声滤波器
具有 DMA功能的1字节缓冲区

二：手势模块的资料分享：
模块资料介绍：PAJ7620U2 Gesture Sensor是一款基于PAJ7620U2的手势识别模块，可直接识别9种基本手势，支持I2C接口，兼容3.3V/5V电平。这里为了方式调试，我使用的是STM32硬件的IIC驱动代码，也加深了自己对IIC通讯的理解；
模块资料：
电源电压 ： 3.3V/5V
工作原理：光学数组式环境亮度传感检测
通讯接口：I²C 接口,400Khz(Max)
识别速度：240Hz
工作环境光：<100K Lux(抗灯光干扰)
有效探测距离：5~15cm
检测角度范围：60°~180°
手势识别种类：内置 9 个手势类型：（上、下、左、右、前、后、顺时针旋转、逆时针旋转、挥动）
功耗：3~10mA（待机功耗电流 15u）
红外LED手势识别原理：传感器工作时通过内部 LED 驱动器，驱动红外 LED 向外发射红外线信号，当传感器阵列在有效的距离中探测到物体时，目标信息提取阵列会对探测目标进行特征原始数据的获取，采集到的数据被保存在寄存器中，同时手势识别阵列会对原始数据进行识别处理，最后将手势结果存到寄存器中。
根据 PAJ7620U2传感器数据手册，用户可通过I²C接口总线采集信号并迅速识别出UP、Down、Right、Left等9种常用手势。另外PAJ7620U2还提供内置的接近检测功能，用于检测物体的接近或离开。
实物图片如下所示：

三：硬件连接：
3.1 原理图查看：

1脚 GND 供电负极
2脚 VCC 供电正极 设计的是3V3
3脚 SDA IIC的数据线 PB6
4脚 SCL IIC的时钟线 PB7

3.2：STM32 cubeMX 软件配置如下所示：

这里i为了方便，我们使用默认的参数就可以，然后在生成的代码中，添加对手势模块的驱动程序就可以。
3.3 添加串口1的配置信息
本款开发板，已将串口1连接到调试器的串口上面，我们只需要使用引脚的PA9，PA10配置好，使用printf重映射就可以。直接把调试信息输出到串口就可以。
具体的配置过程，大家可以参考我之前写的帖子就可以，这里就不再重复介绍
https://bbs.21ic.com/icview-3434762-1-1.html
四：手势模块的主要代码如下所示：

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1. /**************************************************************************************************
2. * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char dta)
3. * 输入参数: data
4. * 返 回 值: 1：正常 0：异常
5. * 说 明: 通过IIC向模块发送一个字节
6. *
7. ***************************************************************************************************/
8. static unsigned char PAJ7620_send_byte(unsigned char data)
9. {
10. if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, &data, 1, 100) != HAL_OK)
11. {
12. return 0;
13. }
14. return 1;
15. }
16. /**************************************************************************************************
17. * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
18. * 输入参数: data length
19. * 返 回 值: 1：正常 0：异常
20. * 说 明: 通过IIC向模块发送 长度为length 的数据
21. *
22. ***************************************************************************************************/
23. static unsigned char PAJ7620_send_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
24. {
25. if (HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
26. {
27. return 0;
28. }
29. return 1;
30. }
31. /**************************************************************************************************
32. * 函数功能: static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
33. * 输入参数: data length
34. * 返 回 值: 1：正常 0：异常
35. * 说 明: 通过IIC向模块读取 长度为length 的数据
36. *
37. ***************************************************************************************************/
38. static unsigned char PAJ7620_read_byteS(unsigned char *data, unsigned char length)
39. {
40. /* Do the read */
41. if (HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, PAJ7620_I2C_ADDR, data, length, 100) != HAL_OK)
42. {
43. return 0;
44. }
45. return 1;
46. }
47. /**************************************************************************************************
48. * 函数功能: static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
49. * 输入参数: addr value
50. * 返 回 值: 无
51. * 说 明: 通过 IIC 向模块的指定寄存器写入数据
52. *
53. ***************************************************************************************************/
54. static void writeReg(uint8_t addr, uint8_t value)
55. {
56. unsigned char dta[2] = {0};
57. dta[0] = addr;
58. dta[1] = value;
59. PAJ7620_send_byteS(dta, 2);
60. }
61. /**************************************************************************************************
62. * 函数功能: static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
63. * 输入参数: addr values size
64. * 返 回 值: 无
65. * 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器及其该寄存器的之后的数据长度
66. *
67. ***************************************************************************************************/
68. static unsigned char readRegs(uint8_t addr, uint8_t *values, int size)
69. {
70. if (PAJ7620_send_byte(addr) != 1)
71. return 0;
72. if (PAJ7620_read_byteS(values, size) != 1)
73. return 0;
74. return 1;
75. }
76. /**************************************************************************************************
77. * 函数功能: static unsigned char readReg(uint8_t addr)
78. * 输入参数: addr
79. * 返 回 值: 无
80. * 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
81. *
82. ***************************************************************************************************/
83. static unsigned char readReg(uint8_t addr)
84. {
85. uint8_t values;
86. readRegs(addr, &values, 1);
87. return values;
88. }
89. /**************************************************************************************************
90. * 函数功能: void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
91. * 输入参数: bank
92. * 返 回 值: 无
93. * 说 明: 通过 IIC 向模块的读取 指定寄存器的数据
94. *
95. ***************************************************************************************************/
96. void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
97. {
98. switch (bank)
99. {
100. case BANK0:
101. writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK0);
102. break; // BANK0
103. case BANK1:
104. writeReg(PAJ_REGITER_BANK_SEL, PAJ_BANK1);
105. break; // BANK1
106. }
107. }
108. void GS_WakeUp()
109. {
110. PAJ7620_send_byte(0);
111. }
112. /**************************************************************************************************
113. * 函数功能: unsigned char paj7620u2_wakeup()
114. * 输入参数: bank
115. * 返 回 值: 无
116. * 说 明: 唤醒手势模块
117. *
118. ***************************************************************************************************/
119. unsigned char paj7620u2_wakeup()
120. {
121. unsigned char data1 = 0x0a;
122. unsigned char data2 = 0x0a;
123. GS_WakeUp(); // wake PAJ7620U2
124. HAL_Delay(5); // wake time >400us
125. GS_WakeUp(); // wake PAJ7620U2
126. HAL_Delay(5); // wake time>400us
127. paj7620u2_selectBank(BANK0); //进入BANK0
128. /* check ID */
129. data1 = readReg(0x00); //读取id
130. data2 = readReg(0x01); //读取id
131. if ((data2 != 0x76) || (data1 != 0x20))
132. return 0;
133. return 1;
134. }
135. /**************************************************************************************************
136. * 函数功能: unsigned char PAJ7620u2_init(void)
137. * 输入参数:
138. * 返 回 值: 无
139. * 说 明: 模块初始化
140. *
141. ***************************************************************************************************/
142. unsigned char PAJ7620u2_init(void)
143. {
144. unsigned char status;
145. HAL_Delay(10);
146. status = paj7620u2_wakeup(); //唤醒PAJ7620U2
147. if (!status)
148. return 0;
149. paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0
150. HAL_Delay(50);
151. /* Load the registers data */
152. for (uint8_t i = 0; i < INIT_REG_ARRAY_SIZE; i++)
153. writeReg(initRegisterArray[i][0], initRegisterArray[i][1]); // init PAJ7620U2
154. paj7620u2_selectBank(BANK0); // enter BANK0
155. return 1;
156. }
157. /**************************************************************************************************
158. * 函数功能: void Gesture_Init(void)
159. * 输入参数:
160. * 返 回 值: 无
161. * 说 明: 模块初始化
162. *
163. ***************************************************************************************************/
164. void Gesture_Init(void)
165. {
166. unsigned char i;
167. paj7620u2_selectBank(BANK0); //
168. for (i = 0; i < GESTURE_SIZE; i++)
169. {
170. writeReg(gesture_arry[i][0], gesture_arry[i][1]);
171. }
172. paj7620u2_selectBank(BANK0); //
173. memset(&gesture, 0, sizeof(GestureData));
174. }
175. /**************************************************************************************************
176. * 函数功能: void Gesture_Init(void)
177. * 输入参数:
178. * 返 回 值: 无
179. * 说 明: 模块初始化
180. *
181. ***************************************************************************************************/
182. void PAJ7620_Init(void)
183. {
184. while (!PAJ7620u2_init()) // PAJ7620U2初始化
185. {
186. printf("PAJ7620U2_B Error!!!\r\n");
187. HAL_Delay(500);
188. }
189. HAL_Delay(1000);
190. printf("PAJ7620U2 OK\r\n"); //
191. }
192. unsigned char PAJ7620_Read_nByte(unsigned char addr, unsigned short len, unsigned char *buf)
193. {
194. return readRegs(addr, &buf[0], len);
195. }
196. /**************************************************************************************************
197. * 函数功能: unsigned char GetCurrentGesture(void)
198. * 输入参数:
199. * 返 回 值: 无
200. * 说 明: 读取模块的手势地址
201. *
202. ***************************************************************************************************/
203. unsigned char GetCurrentGesture(void)
204. {
205. uint8_t Data[2]={0,0};
206. uint16_t Gesture_Data;
207. uint8_t state ;
208. uint8_t i ;
209. // Gesture_Init();
210. // 此处判断读取来当前手势不为0时，进行处理
211. state = PAJ7620_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1, 2, &gesture.data[0]); //
212. if(state != 0)
213. {
214. Gesture_Data = (gesture.data[1]<<8) | gesture.data[0];
215. switch(Gesture_Data)
216. {
218. case PAJ_UP: printf("Up\r\n"); break;
219. case PAJ_DOWN: printf("Down\r\n"); break;
220. case PAJ_LEFT: printf("Left\r\n"); break;
221. case PAJ_RIGHT: printf("Right\r\n"); break;
222. case PAJ_FORWARD: printf("Forward\r\n"); break;
223. case PAJ_BACKWARD: printf("Backward\r\n"); break;
224. case PAJ_CLOCKWISE: printf("Clockwise\r\n"); break;
225. case PAJ_COUNT_CLOCKWISE: printf("AntiClockwise\r\n");break;
226. case PAJ_WAVE: printf("Wave\r\n"); break;
227. default: break;
228. }
229. Gesture_Data = 0;
230. }
231. return 0;
232. }

在主程序中，首先初始化模块信息，在主程序中，不停的调用模块当前状态就可以，如下所示：

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1. /* USER CODE BEGIN 2 */
2. printf("autor by congconggege\r\n");
3. HAL_Delay(1000);
4. printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor Test Program ...\r\n");
5. PAJ7620_Init();
6. printf("PAJ7620U2 Gesture Sensor OK \r\n");
7. // CorMark_main();
8. /* USER CODE END 2 */
9. /* Infinite loop */
10. /* USER CODE BEGIN WHILE */
11. while (1)
12. {
13. /* USER CODE END WHILE */
14. /* USER CODE BEGIN 3 */
15. HAL_GPIO_TogglePin(GPIOG, GPIO_PIN_12);
16. HAL_Delay(500);
17. GetCurrentGesture();//
18. }

五：实物测试图片和PC截图如下所示：

如图所示：在模块前做不同指令，串口接收窗口，显示当前的模块信息了。
至此，硬件IIC读取手势模块，调试完毕。

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作者：聪聪哥哥
链接：https://bbs.21ic.com/icview-3435158-1-1.html
来源：21ic.com
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