STM32 IIC通信之PAJ7620U2手勢識別模塊驅(qū)動程序源碼詳解

ID:407977 · 發(fā)表于 2019-1-26 18:16

大家好。本人小白一個，最近在自學(xué)stm32,想用手勢識別模塊做一點好玩的，正好借此鞏固IIC 通信的內(nèi)容。
很多人剛剛接觸IIC、SPI、CAN等通信方式時都會有一堆的問題：為什么要學(xué)它？學(xué)它可以做什么？我該怎么去學(xué)習(xí)它呢？我就在這里和大家分享一下自己學(xué)習(xí)時的所思所感吧，若有表述不對之處，還請各位大佬指出，我好立刻改正。
話不多說，先上硬貨。
一、回答上面的問題：
1、什么是IIC通信呢？簡單，兩條線通信同步串行總線。（在此不做更多說明）
2、為什么要學(xué)習(xí)這些看起來“根本沒多大用處”的通信協(xié)議呢？大哥，你總不能永遠靠串口吃飯吧

，況且真正到了實際項目中，通信的方式要根據(jù)環(huán)境選擇，你總不能想當(dāng)然的自己決定吧，學(xué)好這些通信方式，你才敢有底氣去接手一些大項目吧。
3、該怎么學(xué)呢？個人覺得，剛剛學(xué)習(xí)階段，只要理解大概原理，然后會熟練調(diào)用函數(shù)就可以了。
二、初識IIC通信：
1、認識IIC的兩根線：SCL時鐘線和SDA數(shù)據(jù)線。顧名思義，時鐘線，是為整個通信過程提供了時鐘信號，也可以說，是作為通信時的“參照物”（后面會說明）.SDA即是數(shù)據(jù)線，在每一個周期里發(fā)送0或者1，用這些0和1傳輸數(shù)據(jù)。
2、如何傳輸數(shù)據(jù)呢？
首先，要傳輸數(shù)據(jù)，你總的告訴“另一半”傳輸開始了吧

，所以，開始信號是必不可少的，對應(yīng)也要有結(jié)束信號咯，你的“另一半"接收到了數(shù)據(jù)，總得告訴你一聲吧，所以，應(yīng)答信號也是少不了的。記住啦，它一點也不難，還有，我會按照我的理解方式來描述它，不會枯燥的。
3.這些信號如何通過兩根線就實現(xiàn)呢？？？？
剛才提到了，時鐘線SCL作為參照，對、沒錯，就是這個參照物起了作用。
開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低轉(zhuǎn)變。傳輸開始。
結(jié)束信號：SCL為高電平時，SDA由低電平向高轉(zhuǎn)變。傳輸結(jié)束。
應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的IC 在接收完8個bit的數(shù)據(jù)之后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC返回特定脈沖的低電平，表示數(shù)據(jù)已被簽收。
放到實際實驗中怎么理解呢？CPU向受控單元發(fā)送一段數(shù)據(jù)之后，等待受控單元發(fā)送一個應(yīng)答信號，若未接受到應(yīng)答信號，表示受控單元發(fā)生故障。這些信號中，只有開始信號時必須的。而且，只有當(dāng)SCL上為低電平時，SDA上的電平才允許發(fā)生變化。（這些資源網(wǎng)上太多了）
這些東西通俗易懂，是必須要了解的。
三、在實戰(zhàn)中解讀IIC通信。
其實，在工程中用到的絕大部分是調(diào)用IIC相關(guān)函數(shù)。
下面就用手勢識別模塊舉例，我用的是正點原子配套的PAJ7620U2.

首先是初始化IIC對應(yīng)的引腳（我認為硬件IIC和軟件IIC所實現(xiàn)的功能都一樣，不過模擬IIC使用的更廣泛，因為方便啊，而且，stm32硬件IIC引腳很雞肋，還不如不用）。

PAJ2670U2 I2C初始化，（SDA\SCL都被拉高，表示為空閑狀態(tài)）

void GS_i2c_init(void)//
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12);//PB11,PB12 被拉高

}

開始信號：

static void GS_IIC_Start(void)
{
GS_SDA_OUT();//
GS_IIC_SDA=1;
GS_IIC_SCL=1;
delay_us(4);
   GS_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
GS_IIC_SCL=0;//
}
說實話，感覺這樣照著程序COPY代碼太土了，而且浪費大家時間。下面，重要的干貨來了。
1、要明確一點，IIC是一種通信方式，不要習(xí)慣性想著IIC又該怎么配置？是否要開啟對應(yīng)的時鐘？是否可以產(chǎn)生中斷？等等，這些東西都是用給外設(shè)配置的，通信方式的底層函數(shù)基本是不會變的，你要做的就是基于已有的幾種命令，與你的IC進行通信。
2、IIC根本不難，然而，就代表不用敲代碼了嗎？錯，大錯特錯，好記性不如爛筆頭，找一個IIC通信例程，敲幾遍.C文件里的代碼，對于以后做項目還是很有幫助的。
3.不要懶惰，學(xué)習(xí)這幾種通信方式，最好是對比著學(xué)習(xí)，在接下來的幾天里，我將會以這幾種方式，分別呈上我對幾種通信方式的理解。大牛不喜勿噴，謝謝。
我曾許下十年，只為最美的遇見。

實驗?zāi)康?
學(xué)習(xí)ATK-PAJ7620U2手勢識別模塊的使用,實現(xiàn)9個手勢識別（GS）和接近距離（PS）的檢測功能,輸出結(jié)果顯示在LCD液晶中。

硬件資源:
1,DS0、DS1(連接在PA8\PD2)
2,串口1(波特率:115200,PA9/PA10連接在板載USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340上面)
3,ALIENTEK 2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模塊(通過GPIO驅(qū)動,連接關(guān)系見lcd.h)
4,按鍵KEY0(PC5)/KEY1(PA15)/WK_UP(PA0)
5,ATK-PAJ7620U2手勢識別模塊一個（連接在PC11(SDA),PC12(SCL),INT未用到），可直接插在板上ATK-MODULE的接口。

實驗現(xiàn)象:
      本實驗功能簡介：本實驗用于測試ATK-PAJ7620U2手勢識別模塊，包含兩個測試：

1，手勢識別（GS）測試-通過KEY1按鍵進入此項測試。實現(xiàn)PAJ7620U2自帶9個手勢識別的檢測，向上（Up）、向下（Dowm）、
      向左（Left）、向右（Right）、向前（Forward）、向后（Backward）、順時針（Clockwise）、逆時針（Counterclockwise）、
      和揮動（Wave）。當(dāng)識別到正確的手勢，DS1燈會閃爍，同時手勢結(jié)果顯示在LCD屏幕上，并且串口輸出。DS0燈閃爍提示程序正在
      運行，按下KEY_UP按鍵，可返回主菜單頁面。
      2，接近檢測（PS）測試-通過KEY0按鍵進入此項測試。實現(xiàn)讀取PAJ7620U2接近物體的體積大小和亮度的傳感器數(shù)據(jù)，顯示在LCD屏幕上，并串口輸出。
         同時DS0燈閃爍，提示程序正在運行，當(dāng)按下KEY_UP按鍵，可返回主菜單頁面。

   另外，本例程將PAJ7620U2的讀寫操作函數(shù)加入USMART控制，我們可以通過USMART對PAJ7620U2進行控制。

注意事項:
1,4.3寸和7寸屏需要比較大電流,USB供電可能不足,請用外部電源適配器(推薦外接12V 1A電源).
2,本例程在LCD_Init函數(shù)里面(在lcd.c),用到了printf,如果不初始化串口1,將導(dǎo)致液晶無法顯示!!
      3,模塊是屬于光學(xué)器件，傳感器表層的不潔凈，會容易導(dǎo)致測量不佳。所以模塊在使用前，保持傳感器表層的清潔度，工作時請勿用手去觸摸，以免導(dǎo)致模塊工作不正常。

單片機源程序如下:

#include "paj7620u2.h"
#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
//選擇PAJ7620U2 BANK區(qū)域
void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)
{
switch(bank)
{
case BANK0: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK0);break;//BANK0寄存器區(qū)域
case BANK1: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK1);break;//BANK1寄存器區(qū)域
}
}
//PAJ7620U2喚醒
u8 paj7620u2_wakeup(void)
{
u8 data=0x0a;
GS_WakeUp();//喚醒PAJ7620U2
delay_ms(5);//喚醒時間>400us
GS_WakeUp();//喚醒PAJ7620U2
delay_ms(5);//喚醒時間>400us
paj7620u2_selectBank(BANK0);//進入BANK0寄存器區(qū)域
data = GS_Read_Byte(0x00);//讀取狀態(tài)
if(data!=0x20) return 0; //喚醒失敗
return 1;
}
//PAJ7620U2初始化
//返回值：0:失敗 1:成功
u8 paj7620u2_init(void)
{
u8 i;
u8 status;
GS_i2c_init();//IIC初始化
status = paj7620u2_wakeup();//喚醒PAJ7620U2
if(!status) return 0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//進入BANK0寄存器區(qū)域
for(i=0;i<INIT_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(init_Array[i][0],init_Array[i][1]);//初始化PAJ7620U2
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//切換回BANK0寄存器區(qū)域
return 1;
}
//主菜單
void paj7620u2_test_ui(void)
{
POINT_COLOR=BLUE;//設(shè)置字體為藍色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"KEY1: Gesture test");//手勢識別測試
LCD_ShowString(30,190,200,16,16,"KEY0: Ps test ");//接近距離測試
}
//手勢識別測試
void Gesture_test(void)
{
u8 i;
u8 status;
u8 key;
u8 data[2]={0x00};
u16 gesture_data;
u8 ledflash=0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//進入BANK0寄存器區(qū)域
for(i=0;i<GESTURE_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(gesture_arry[i][0],gesture_arry[i][1]);//手勢識別模式初始化
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//切換回BANK0寄存器區(qū)域
i=0;
POINT_COLOR=BLUE;//設(shè)置字體為藍色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"KEY_UP: Exit the test");
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Gesture test");
POINT_COLOR=RED;//設(shè)置字體為藍色
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);
if(key==WKUP_PRES)
{
GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG1,0X00);//關(guān)閉手勢識別中斷輸出
GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG2,0X00);
break;
}
status = GS_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1,2,&data[0]);//讀取手勢狀態(tài)
if(!status)
{
gesture_data =(u16)data[1]<<8 | data[0];
if(gesture_data)
{
switch(gesture_data)
{
case GES_UP: LCD_ShowString(110,250,200,16,24,"UP ");
printf("Up\r\n"); ledflash=1; break; //向上
case GES_DOWM: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Dowm ");
printf("Dowm\r\n"); ledflash=1; break; //向下
case GES_LEFT: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Left ");
printf("Left\r\n"); ledflash=1; break; //向左
case GES_RIGHT: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Right ");
printf("Right\r\n"); ledflash=1; break; //向右
case GES_FORWARD: LCD_ShowString(80,250,200,16,24,"Forward ");
printf("Forward\r\n"); ledflash=1; break; //向前
case GES_BACKWARD: LCD_ShowString(80,250,200,16,24,"Backward ");
printf("Backward\r\n"); ledflash=1; break; //向后
case GES_CLOCKWISE: LCD_ShowString(70,250,200,16,24,"Clockwise ");
printf("Clockwise\r\n"); ledflash=1; break; //順時針
case GES_COUNT_CLOCKWISE: LCD_ShowString(50,250,200,16,24,"AntiClockwise");
printf("AntiClockwise\r\n"); ledflash=1; break; //逆時針
case GES_WAVE: LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Wave ");
printf("Wave\r\n"); ledflash=1; break; //揮動
default: ledflash=0; break;
}
if(ledflash)//DS1閃爍
{
LED1=0;delay_ms(80);LED1=1;delay_ms(80);
LED1=0;delay_ms(80);LED1=1;delay_ms(80);
LCD_ShowString(40,250,200,16,24," ");
ledflash=0;
}
}
}
delay_ms(50);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系統(tǒng)正在運行
i=0;
}
}
}
//接近檢測測試
void Ps_test(void)
{
u8 i;
u8 key;
u8 data[2]={0x00};
u8 obj_brightness=0;
u16 obj_size=0;
paj7620u2_selectBank(BANK0);//進入BANK0寄存器區(qū)域
for(i=0;i<PROXIM_SIZE;i++)
{
GS_Write_Byte(proximity_arry[i][0],proximity_arry[i][1]);//接近檢測模式初始化
}
paj7620u2_selectBank(BANK0);//返回BANK0寄存器區(qū)域
i=0;
POINT_COLOR=BLUE;//設(shè)置字體為藍色
LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);
LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"KEY_UP: Exit the test");
LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Ps test");
LCD_ShowString(30,240,200,16,16,"Brightness");
LCD_ShowString(160,240,200,16,16,"Size");
POINT_COLOR=RED;//設(shè)置字體為藍色
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);
if(key==WKUP_PRES) break;
obj_brightness = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_BRIGHTNESS);//讀取物體亮度
data[0] = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_SIZE_1);//讀取物體大小
data[1] = GS_Read_Byte(PAJ_GET_OBJECT_SIZE_2);
obj_size = ((u16)data[1] & 0x0f)<<8 | data[0];
LCD_ShowxNum(50,270,obj_brightness,3,24,0);
LCD_ShowxNum(152,270,obj_size,3,24,0);
printf("obj_brightness: %d\r\n",obj_brightness);
printf("obj_size: %d\r\n",obj_size);
delay_ms(100);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系統(tǒng)正在運行
i=0;
}
}
}
//PAJ7620U2傳感器測試
void paj7620u2_sensor_test(void)
{
u8 i=0;
u8 key;
paj7620u2_test_ui();//主菜單顯示
while(1)
{
key = KEY_Scan(0);//按鍵掃描
if(key)
{
switch(key)
{
case KEY1_PRES: Gesture_test(); break;//手勢檢測模式
case KEY0_PRES: Ps_test(); break;//接近檢測模式
}
paj7620u2_test_ui();
}
delay_ms(50);
i++;
if(i==5)
{
LED0=!LED0;//提示系統(tǒng)正在運行
i=0;
}
}
}

復(fù)制代碼

主程序:

#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "lcd.h"
#include "key.h"
#include "usmart.h"
#include "paj7620u2.h"
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 設(shè)置中斷優(yōu)先級分組2
delay_init(); //延時函數(shù)初始化
uart_init(115200); //串口初始化為115200
LED_Init(); //初始化與LED連接的硬件接口
LCD_Init(); //初始化LCD
KEY_Init(); //按鍵初始化
usmart_dev.init(72); //初始化USMART
POINT_COLOR=RED; //設(shè)置字體為紅色
LCD_ShowString(30,50,200,16,16,"Mini STM32");
LCD_ShowString(30,70,200,16,16,"Sensor PAJ7620U2 TEST");
LCD_ShowString(30,90,200,16,16,"ATOM@ALIENTEK");
LCD_ShowString(30,110,200,16,16,"2017/8/23");
POINT_COLOR=BLUE;//設(shè)置字體為藍色
while(!paj7620u2_init())//PAJ7620U2傳感器初始化
{
printf("PAJ7620U2 Error!!!\r\n");
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"PAJ7620U2 Error!!!");
delay_ms(500);
LCD_ShowString(30,140,200,16,16," ");
delay_ms(500);
LED0=!LED0;//DS0閃爍
}
printf("PAJ7620U2 OK\r\n");
LCD_ShowString(30,140,200,16,16,"PAJ7620U2 OK");
while(1)
{
paj7620u2_sensor_test();//PAJ7620U2傳感器測試
}
}

復(fù)制代碼

所有資料51hei提供下載:

（標準庫版本，適合MiniV3 STM32開發(fā)板）擴展實驗22 ATK-PAJ7620模塊實驗.7z (245.78 KB, 下載次數(shù): 377)

ID:473878 · 發(fā)表于 2019-1-29 14:38

#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "key.h"
怎麼沒有這兩個副程序,上面的程序有呼叫到這兩個副程序的,煩有空補上好嗎?

ID:589142 · 發(fā)表于 2019-7-25 09:11

curster 發(fā)表于 2019-1-29 14:38
#include "paj7620u2_cfg.h"
#include "key.h"
怎麼沒有這兩個副程序,上面的程序有呼叫到這兩個副程序的, ...

他的那個文檔里有的

ID:276663 · 發(fā)表于 2019-9-23 20:33

識別距離有多遠啊

ID:620555 · 發(fā)表于 2019-10-8 15:48

IdeaMing 發(fā)表于 2019-9-23 20:33
識別距離有多遠啊

5到15厘米

ID:620555 · 發(fā)表于 2019-10-8 16:05

看了他這個文檔，受益菲淺，真是感謝

ID:605170 · 發(fā)表于 2019-10-15 14:41

可以編譯，謝謝分享~

ID:699035 · 發(fā)表于 2020-3-17 09:08

可以在51單片機上實現(xiàn)嗎

ID:555537 · 發(fā)表于 2020-4-26 18:34

我測手勢的靈敏度不高什么情況？有時間能測出來，有時間測不出來？并且不能連續(xù)測

ID:240028 · 發(fā)表于 2020-5-15 19:54

挺不錯的謝謝分享

ID:776997 · 發(fā)表于 2020-6-12 10:28

感謝分享

ID:779799 · 發(fā)表于 2020-6-15 14:19

學(xué)習(xí)下。謝謝分享

ID:807643 · 發(fā)表于 2020-7-24 16:00

正想用這個做一個感應(yīng)控制器，不知道PAJ7620U2的庫文件怎么寫

ID:139190 · 發(fā)表于 2020-10-12 23:11

PAJ7620U2的IIC地址是多少？可以修改嗎？謝謝！

ID:762171 · 發(fā)表于 2021-3-22 14:50

感謝樓主分享，受益匪淺

ID:913392 · 發(fā)表于 2021-4-28 09:22

感謝樓主分享，受益匪淺

ID:1005996 · 發(fā)表于 2022-2-21 10:36

感謝樓主分享，受益匪淺

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