基于STM32F103C8T6 ADXL345 加速度传感器的计步器设计指南和代码

eeDesigner 2025-01-17 616

描述

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。

[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

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。
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。
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。

此外，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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