基于STM32F103C8T6与ADXL345的计步器设计

时间:2025-05-02  作者:Diven  阅读:0

基于 STM32F103C8T6 微控制器和 ADXL345 加速度传感器的计步器设计相关内容,包括 ADXL345 传感器的工作原理、初始化与数据读写操作,以及基于该传感器的计步器算法实现。

基于STM32F103C8T6与ADXL345的计步器设计

[STM32F103C8T6 购买]:https://item.hqchip.com/2500269839.html

*附件:STM32F103C8T6_数据手册.PDF
*附件:ADXL345中文数据手册.pdf

  1. ADXL345 传感器
    • 工作原理与基本参数 :工作电压 2.0 - 3.6V,温度范围 -40° 至 +105℃,分辨率 13 位,测量范围达 ±16g,数字输出为 16 位二进制补码格式。
    • 引脚功能 :详细介绍了各引脚作用,如 VDD_IO 为数字接口电源电压、GND 接地、CS 为片选等,且说明了本计步器未用到的 INT1 和 INT2 中断引脚情况。
    • 通信方式 :支持 SPI 和 IIC 通信,本计步器采用 IIC 通信方式,介绍了 IIC 通信的相关设置,包括地址选择、通信速率等,同时给出了 IIC 写读操作的器件寻址过程。
    • 初始化与校准 :提供官方最小初始化序列及偏移校准方法,本计步器根据实际情况进行了简化初始化,可按需更改偏移量寄存器设置。
  2. 数据操作函数
    • 初始化函数 :配置软件 IIC 并对 ADXL345 进行初始化设置,包括测量范围、速率、电源模式、中断使能及偏移量等。
    • 写字节函数 :实现向 ADXL345 特定寄存器写入一个字节数据的功能,按照 IIC 通信协议进行操作。
    • 读字节函数 :从 ADXL345 特定寄存器读取一个字节数据,遵循 IIC 通信流程。
    • 读取多个字节函数 :用于从 ADXL345 的 FIFO 中读取 X、Y、Z 轴数据(多个字节),并进行数据合成处理。
  3. 计步器算法
    • 算法原理 :基于三轴加速度数据,采用均值滤波器对数据进行平滑处理,通过动态阈值和动态精度判断是否迈出步伐,动态阈值每 50 次采样更新一次,利用线性移位寄存器减少高频噪声影响,同时确定最活跃轴辅助判断步伐。
    • 具体实现 :包括均值滤波器、动态阈值更新、动态精度判断、最活跃轴判断及步伐判断等功能函数的实现代码,详细说明了算法流程和逻辑。

文档还附上了相关代码和测试过程*附件:STM32F103C8T6的ADXL345加速度传感器计步器案例和代码.pdf,有助于进一步理解和应用这些功能。

审核编辑 黄宇

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