6轴加速度角速度传感器的常用操作

本文主要是介绍6轴加速度角速度传感器的常用操作，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

六轴传感器一般是集成三轴加速度和三轴陀螺仪，可用在可穿戴、导航等应用系统中，以下简要说明此类传感器的常用流程。

传感器输出的原始数据是如何和实际陀螺加计数据对应起来的？
陀螺常用的单位为g，加计常用的单位为度/秒(dps)，一般两者的数据寄存器都是16位的，比如陀螺X轴分为OUTX_L_G和OUTX_H_G，加计X轴分为OUTX_L_A和OUTX_H_A最高位为符号位，则输出范围应为(-32767~32767)，此类传感器数据手册中对数据单位的转换形式一般有2种说明。
情况1：
如图Fig.1所示ST的LSM6DSO32数据手册中数据单位是以mg/LSB和mdps/LSB，假如陀螺和加计的量程分别选择±1000dps和±16 g，从寄存器中读出的原始数据定义为s16 gyro_raw和s16 acc_raw，则:
gyro_raw = (s16)((OUTX_H_G<<8)+OUTX_L_G) *35/1000(g)(dps)//将mdps转换为dps

acc_raw = (s16)((OUTX_H_A<<8)+OUTX_L_A)*0.488/1000//将mg转换为g
Fig.1 LSM6DSO32
情况2：
如图Fig.2所示博士的SMI230对应的数据手册中单位为LSB/g和LSB/bps，同理，假如陀螺和加计的量程分别选择±1000dps和±16 g，从寄存器中读出的原始数据定义为s16 gyro_raw和s16 acc_raw，则:
gyro_raw = (s16)((OUTX_H_G<<8)+OUTX_L_G) /32.77(dps)
acc_raw = (s16)((OUTX_H_A<<8)+OUTX_L_A)/2048(g)
注意这里的2048 LSB/g实际是由32767/16计算的，32.77 LSB/bps是由32767/1000计算的。
Fig.2 SMI230-博士
2. 如何读取陀螺加计的原始数据？、
此类传感器一般都会支持SPI和IIC通信协议,以LSM6DSO32为例说明读写寄存器的过程，如下：
① 配置硬件接口，SPI/IIC驱动接口(下面的时序图以SPI为例说明)
② 配置陀螺和加计的量程和数据速率，如图Fig.3和Fig.4中分别向0x10寄存器和0x11寄存器设置陀螺和加计所需量程。此处是向寄存器写数据，故最高位为0(一般都是R/!W，读高写低)
Fig.3LSM6DSO32-acc控制寄存器
Fig.4 LSM6DSO32-gyro控制寄存器
③在数据手册寄存器映射章节，容易看出陀螺和加计的数据寄存器是连续的，故一般选择连续读模式，向SPI总线写要读的寄存器其实地址，此处注意最高位为1(比如从陀螺的X轴开始读数，则直接写0x80|0x22)，再直接读出12个字节数据(包含了陀螺加计的原始数据)。
Fig.5 陀螺加计等寄存器映射地址
Fig.6LSM6DSO32读寄存器时序
注意，若是用轮询的方式获取传感器数据，一般会根据状态寄存器中陀螺加计的数据更新标识来获取有效数据，如图Fig.7当GDA和XLDA数据标识为1时再从对应的寄存器中读取数据，否则会出现异常的数据，如图Fig.8中在静止状态下测试出现偏大的数据。
Fig.7LSM6DSO32状态寄存器描述
Fig.8 静止状态下陀螺数据偏大