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AS5600磁编码器开发记录

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论坛元老

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发表于 2019-4-4 11:12:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近由于工作需要接触到AS5600这颗磁角度传感器,以前就对相关的磁应用感到各种高大上(例如霍尔传感器,磁流体等)。既然接触到了,就开始搜索相关资料,发现有用的资料并不多,仅限官网上发布的一些。作为程序员看完datasheet,肯定是要搞一份代码拜读一下。在这里 吐槽一下这AMS官网的揍性:手册里写了官网有ardunio的例子,一顿好找好不容易才找到,接着注册账号想下载,竟然提示没有权限下载(一脸茫然,你个卖芯片的,配套软件环境挂网上不能下载是什么鬼),功夫不负有心人,还是在好心网友的分享下找到了一些代码。特此将自己开发经过记录下来,与君共享!

开发流程:
从手册了解到AS5600这颗芯片支持IIC通信,但是输出的信号的方式还有PWM,模拟电压等多种方式。本文直接上手IIC通信。
接着直接就是设计原理图了,这部分手册都有推荐的电路,需要注意的是VDD5V和VDD3V3引脚的选择。因为本文采用的是STM32F0芯片的主控,供电电压是3V3,故选择3.3v Operation的如下电路。本文把几个引脚都留出来,通过杜邦线跟控制板连接,连接线如下表所示。
1.png

紧接着就是程序设计。出去对STM32硬件IIC的敬畏,我选择敬而远之,采用普通引脚软件模拟IIC的通信过程。软件模拟IIC的过程主要把握两方面:速率控制和时序控制。
速率控制就是SCL的变化速率,只要控制再AS5600允许的范围内即可。AS5600支持Fast-mode Plus模式,SCL能达到1MHz。
时序控制就是SCL和SDA变化的规则。有的芯片的IIC还是有点小异同的,所以我们需要对照手册的时序再进行模式时序。
本文首先利用CubeMX直接生成STM32F0的Keil工程代码,将PA9(SCL)和PA10(SDA)设置普通的输出引脚。需要注意的是SCL一直由主机提供,故一直都是输出模式;但是SDA为数据线,当从机传数据至主机的时候,主机需要将SDA的模式改为输入模式。代码如下

2.png
然后就是将IIC的通信协议进行分解,拆解成:
Sim_I2C1_START()、Sim_I2C1_SendByte()、Sim_I2C1_Wait_Ack()、Sim_I2C1_STOP()
最后整合成读和写两个函数,如下所示。

3.png
4.png

下面就是开始对AS5600进行IIC的寄存器设置了。其实AS5600的设置相对来说比较简单。特别是对于360度旋转检测的应用,基本不需要设置,直接读取raw data寄存器就可以读出角度信息。但是如果对于小范围角度检测的应用场景,AS5600可以设置其实起始角度和终点角度(大于18度)来和实际的应用对应起来。这个时候就需要按照datasheet的设计步骤一步一步初始化相应的寄存器。本文需要360度检测,故不考虑这种情况。
再main函数中直接利用iic读取角度寄存器的数值,然后转化成角度,最后通过串口打印出来。
5.png
将磁铁放置再芯片上面,旋转。角度信息相应产生变化,导致为止开发测试结束。



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论坛元老

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发表于 2019-4-5 15:43:00 | 显示全部楼层
很不错,感谢分享。
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