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2462df5f3e git 2025-11-27 18:28:25 +08:00
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0efd46ea93 ota双备份升级成功 2025-11-27 18:24:36 +08:00
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32de74f01d git 2025-11-27 18:10:01 +08:00
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f8c8b1ec8a feat: Add rfid feature and .gitignore file 2025-11-27 13:28:00 +08:00
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4af4f13ac6 存档 2025-11-25 18:52:49 +08:00
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4c5da2298f 数据按照小端模式发送 2025-11-25 18:01:17 +08:00
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5c7d9ab822 cun 2025-11-25 15:27:26 +08:00
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60a4e95386 cun 2025-11-25 14:27:19 +08:00
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845cc33fe8 gitignore 2025-11-25 14:16:22 +08:00
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f3710fbb4b 蓝牙协议完成 2025-11-21 18:50:19 +08:00
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91b08dbe47 差气压计的蓝牙协议 2025-11-21 17:10:36 +08:00
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591e7632d2 cun 2025-11-21 15:17:10 +08:00
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baa5979ee1 暂存:数据发送协议完善中 2025-11-21 14:54:21 +08:00
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bdadd5de1e cun 2025-11-21 10:53:47 +08:00
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9ccf1acda8 地磁8面校准完成 2025-11-20 19:30:34 +08:00
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2bfdc81991 部分驱动代码完成,待测试 2025-11-20 09:24:11 +08:00
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054ea8644a 四元数求角度和去重力分量,误差减少 2025-11-18 18:47:05 +08:00
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ad3ab64b72 cun 2025-11-18 17:28:00 +08:00
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ebca849be3 cun 2025-11-18 17:27:06 +08:00
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d0d9c0a630 存档 2025-11-18 10:15:00 +08:00
1197 changed files with 4407 additions and 299719 deletions

32
.gitignore vendored Normal file
View File

@ -0,0 +1,32 @@
# 编译生成的目标文件
*.o
*.so
*.d
# 编译生成的最终产物
*.elf
*.bin
*.fw
*.ufw
*.map
*.lst
*.bc
# 编译产物目录
# 看起来你所有的编译结果都在 objs/ 目录下,直接忽略整个目录更方便
/objs/
# 工具链和构建产物
# 根据你的路径,这些文件也应该被忽略
/cpu/br28/tools/app.bin
/cpu/br28/tools/data_code.bin
/cpu/br28/tools/download/
/cpu/br28/tools/isd_config.ini
/cpu/br28/tools/sdk.elf*
/cpu/br28/tools/sdk.lst
/cpu/br28/tools/sdk.map
/cpu/br28/sdk_used_list.used
# VSCode 用户个人设置
# 团队协作时,每个人的配置可能不同,通常不建议提交
.vscode/settings.json

31
.vscode/settings.json vendored
View File

@ -1,31 +0,0 @@
{
"files.associations": {
"board_config.h": "c",
"board_jl701n_demo_cfg.h": "c",
"colorful_lights.h": "c",
"board_jl701n_anc_cfg.h": "c",
"update_loader_download.h": "c",
"iic_soft.h": "c",
"circle_buffer.h": "c",
"default_event_handler.h": "c",
"ui_manage.h": "c",
"charge.h": "c",
"app_main.h": "c",
"app_config.h": "c",
"app_action.h": "c",
"includes.h": "c",
"key_event_deal.h": "c",
"app_umidigi_chargestore.h": "c",
"hci_lmp.h": "c",
"bluetooth.h": "c",
"SCU722.C": "cpp",
"math.h": "c",
"avctp_user.h": "c",
"string.h": "c",
"dev_manager.h": "c",
"bt_tws.h": "c",
"skiing_tracker.h": "c",
"xtell.h": "c",
"debug.h": "c"
}
}

View File

@ -249,6 +249,10 @@ INCLUDES := \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/sensor \ -Iapps/earphone/xtell_Sensor/sensor \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor \ -Iapps/earphone/xtell_Sensor \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/calculate \ -Iapps/earphone/xtell_Sensor/calculate \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/ano \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/sensor/ \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/sensor/ \
-Iapps/earphone/xtell_Sensor/sensor/ \
-I$(SYS_INC_DIR) \ -I$(SYS_INC_DIR) \
@ -620,6 +624,10 @@ c_SRC_FILES := \
apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/LIS2DH12.c \ apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/LIS2DH12.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/SC7U22.c \ apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/SC7U22.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/calculate/skiing_tracker.c \ apps/earphone/xtell_Sensor/calculate/skiing_tracker.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/ano/ano_protocol.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/MMC56.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/BMP280.c \
apps/earphone/xtell_Sensor/sensor/AK8963.c \
# 需要编译的 .S 文件 # 需要编译的 .S 文件

View File

@ -212,6 +212,44 @@ void write_gsensor_data_handle(void)
} }
} }
// 临时的设备扫描诊断函数
void i2c_scanner_probe(u8* device_addr, u8* found_number)
{
printf("Starting I2C bus scan...\n");
int devices_found = 0;
// I2C地址范围是 0x08 到 0x77
for (uint8_t addr_7bit = 0x00; addr_7bit < 0x7F; addr_7bit++)
{
// 构建8位的写地址
uint8_t write_addr_8bit = (addr_7bit << 1);
iic_start(gSensor_info->iic_hdl);
// 尝试发送写地址,并检查返回值
// iic_tx_byte 返回 1 表示收到了 ACK
if (iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, write_addr_8bit))
{
device_addr[devices_found] = addr_7bit;
printf("=====================================================================\n");
printf("I2C device found at 7-bit address: 0x%02X\n", addr_7bit);
printf("I2C device found at 8-bit address: 0x%02X\n", write_addr_8bit);
printf("=====================================================================\n");
devices_found++;
}
iic_stop(gSensor_info->iic_hdl);
delay(gSensor_info->iic_delay); // 短暂延时
}
*found_number = devices_found;
if (devices_found == 0) {
printf("Scan finished. No I2C devices found.\n");
} else {
printf("Scan finished. Found %d device(s).\n", devices_found);
}
}
char w_log_buffer_1[100]; char w_log_buffer_1[100];
char w_log_buffer_2[100]; char w_log_buffer_2[100];
char w_log_buffer_3[100]; char w_log_buffer_3[100];
@ -222,7 +260,10 @@ u8 gravity_sensor_command(u8 w_chip_id, u8 register_address, u8 function_command
// spin_lock(&sensor_iic); // spin_lock(&sensor_iic);
/* os_mutex_pend(&SENSOR_IIC_MUTEX,0); */ /* os_mutex_pend(&SENSOR_IIC_MUTEX,0); */
u8 ret = 1; u8 ret = 1;
// xlog("iic_start\n");
iic_start(gSensor_info->iic_hdl); iic_start(gSensor_info->iic_hdl);
// xlog("iic_tx_byte id\n");
if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, w_chip_id)) { if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, w_chip_id)) {
ret = 0; ret = 0;
xlog("\n gsen iic wr err 0\n"); xlog("\n gsen iic wr err 0\n");
@ -230,8 +271,10 @@ u8 gravity_sensor_command(u8 w_chip_id, u8 register_address, u8 function_command
goto __gcend; goto __gcend;
} }
// xlog("iic delay\n");
delay(gSensor_info->iic_delay); delay(gSensor_info->iic_delay);
// xlog("iic_tx_byte: address\n");
if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, register_address)) { if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, register_address)) {
ret = 0; ret = 0;
xlog("\n gsen iic wr err 1\n"); xlog("\n gsen iic wr err 1\n");
@ -241,6 +284,7 @@ u8 gravity_sensor_command(u8 w_chip_id, u8 register_address, u8 function_command
delay(gSensor_info->iic_delay); delay(gSensor_info->iic_delay);
// xlog("iic_tx_byte: command\n");
if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, function_command)) { if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, function_command)) {
ret = 0; ret = 0;
xlog("\n gsen iic wr err 2\n"); xlog("\n gsen iic wr err 2\n");
@ -249,6 +293,7 @@ u8 gravity_sensor_command(u8 w_chip_id, u8 register_address, u8 function_command
} }
strcpy(&w_log_buffer_4, "gsen iic wr sucess\n"); strcpy(&w_log_buffer_4, "gsen iic wr sucess\n");
// xlog("\n gsen iic wr sucess\n");
__gcend: __gcend:
iic_stop(gSensor_info->iic_hdl); iic_stop(gSensor_info->iic_hdl);
@ -271,7 +316,7 @@ u8 _gravity_sensor_get_ndata(u8 r_chip_id, u8 register_address, u8 *buf, u8 data
iic_start(gSensor_info->iic_hdl); iic_start(gSensor_info->iic_hdl);
if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, r_chip_id - 1)) { if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, r_chip_id - 1)) {
xlog("\n gsen iic rd err 0\n"); xlog("I2C NACK on writing ADDR: 0x%X\n", r_chip_id - 1);
read_len = 0; read_len = 0;
strcpy(&sen_log_buffer_1, "gsen iic rd err 0\n"); strcpy(&sen_log_buffer_1, "gsen iic rd err 0\n");
goto __gdend; goto __gdend;
@ -280,7 +325,8 @@ u8 _gravity_sensor_get_ndata(u8 r_chip_id, u8 register_address, u8 *buf, u8 data
delay(gSensor_info->iic_delay); delay(gSensor_info->iic_delay);
if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, register_address)) { if (0 == iic_tx_byte(gSensor_info->iic_hdl, register_address)) {
xlog("\n gsen iic rd err 1\n"); xlog("I2C NACK on register ADDR: 0x%X\n", register_address);
// xlog("\n gsen iic rd err 1\n");
read_len = 0; read_len = 0;
strcpy(&sen_log_buffer_2, "gsen iic rd err 1\n"); strcpy(&sen_log_buffer_2, "gsen iic rd err 1\n");
goto __gdend; goto __gdend;
@ -304,6 +350,7 @@ u8 _gravity_sensor_get_ndata(u8 r_chip_id, u8 register_address, u8 *buf, u8 data
*buf = iic_rx_byte(gSensor_info->iic_hdl, 0); *buf = iic_rx_byte(gSensor_info->iic_hdl, 0);
read_len ++; read_len ++;
strcpy(&sen_log_buffer_4, "gsen iic rd success\n"); strcpy(&sen_log_buffer_4, "gsen iic rd success\n");
// xlog("\n gsen iic rd success\n");
__gdend: __gdend:

View File

@ -530,6 +530,7 @@ void JL_rcsp_msg_deal(void *hdl, u8 event, u8 *msg)
case MSG_JL_ENTER_UPDATE_MODE: case MSG_JL_ENTER_UPDATE_MODE:
rcsp_printf("MSG_JL_ENTER_UPDATE_MODE:%x %x\n", msg[0], msg[1]); rcsp_printf("MSG_JL_ENTER_UPDATE_MODE:%x %x\n", msg[0], msg[1]);
clk_set("sys",96*1000000L);
bt_set_low_latency_mode(0); bt_set_low_latency_mode(0);
if (support_dual_bank_update_en && !tws_api_get_role()) { if (support_dual_bank_update_en && !tws_api_get_role()) {
u8 status = 0; u8 status = 0;

View File

@ -57,14 +57,14 @@ const struct task_info task_info_table[] = {
#else #else
{"btstack", 3, 0, 768, 256 }, {"btstack", 3, 0, 768, 256 },
#endif #endif
{"audio_dec", 5, 0, 800, 128 }, // {"audio_dec", 5, 0, 800, 128 },
{"aud_effect", 5, 1, 800, 128 }, // {"aud_effect", 5, 1, 800, 128 },
/* /*
*为了防止dac buf太大通话一开始一直解码 *为了防止dac buf太大通话一开始一直解码
*导致编码输入数据需要很大的缓存,这里提高编码的优先级 *导致编码输入数据需要很大的缓存,这里提高编码的优先级
*/ */
{"audio_enc", 6, 0, 768, 128 }, // {"audio_enc", 6, 0, 768, 128 },
{"aec", 2, 1, 768, 128 }, // {"aec", 2, 1, 768, 128 },
#if TCFG_AUDIO_HEARING_AID_ENABLE #if TCFG_AUDIO_HEARING_AID_ENABLE
{"HearingAid", 6, 0, 768, 128 }, {"HearingAid", 6, 0, 768, 128 },
#endif/*TCFG_AUDIO_HEARING_AID_ENABLE*/ #endif/*TCFG_AUDIO_HEARING_AID_ENABLE*/
@ -86,9 +86,9 @@ const struct task_info task_info_table[] = {
{"tws_ota_msg", 2, 0, 256, 128 }, {"tws_ota_msg", 2, 0, 256, 128 },
{"dw_update", 2, 0, 256, 128 }, {"dw_update", 2, 0, 256, 128 },
{"rcsp_task", 2, 0, 640, 128 }, {"rcsp_task", 2, 0, 640, 128 },
{"aud_capture", 4, 0, 512, 256 }, // {"aud_capture", 4, 0, 512, 256 },
{"data_export", 5, 0, 512, 256 }, // {"data_export", 5, 0, 512, 256 },
{"anc", 3, 1, 512, 128 }, // {"anc", 3, 1, 512, 128 },
#endif #endif
#if TCFG_GX8002_NPU_ENABLE #if TCFG_GX8002_NPU_ENABLE
@ -102,9 +102,9 @@ const struct task_info task_info_table[] = {
#if TCFG_KWS_VOICE_RECOGNITION_ENABLE #if TCFG_KWS_VOICE_RECOGNITION_ENABLE
{"kws", 2, 0, 256, 64 }, {"kws", 2, 0, 256, 64 },
#endif /* #if TCFG_KWS_VOICE_RECOGNITION_ENABLE */ #endif /* #if TCFG_KWS_VOICE_RECOGNITION_ENABLE */
{"usb_msd", 1, 0, 512, 128 }, // {"usb_msd", 1, 0, 512, 128 },
#if !TCFG_USB_MIC_CVP_ENABLE #if !TCFG_USB_MIC_CVP_ENABLE
{"usbmic_write", 2, 0, 256, 128 }, // {"usbmic_write", 2, 0, 256, 128 },
#endif #endif
#if AI_APP_PROTOCOL #if AI_APP_PROTOCOL
{"app_proto", 2, 0, 768, 64 }, {"app_proto", 2, 0, 768, 64 },
@ -112,12 +112,12 @@ const struct task_info task_info_table[] = {
#if (TCFG_SPI_LCD_ENABLE||TCFG_SIMPLE_LCD_ENABLE) #if (TCFG_SPI_LCD_ENABLE||TCFG_SIMPLE_LCD_ENABLE)
{"ui", 2, 0, 768, 256 }, {"ui", 2, 0, 768, 256 },
#else #else
{"ui", 3, 0, 384 - 64, 128 }, // {"ui", 3, 0, 384 - 64, 128 },
#endif #endif
#if (TCFG_DEV_MANAGER_ENABLE) #if (TCFG_DEV_MANAGER_ENABLE)
{"dev_mg", 3, 0, 512, 512 }, {"dev_mg", 3, 0, 512, 512 },
#endif #endif
{"audio_vad", 1, 1, 512, 128 }, // {"audio_vad", 1, 1, 512, 128 },
#if TCFG_KEY_TONE_EN #if TCFG_KEY_TONE_EN
{"key_tone", 5, 0, 256, 32 }, {"key_tone", 5, 0, 256, 32 },
#endif #endif
@ -137,7 +137,7 @@ const struct task_info task_info_table[] = {
{"icsd_src", 2, 1, 512, 128 }, {"icsd_src", 2, 1, 512, 128 },
#endif /*TCFG_AUDIO_ANC_ACOUSTIC_DETECTOR_EN*/ #endif /*TCFG_AUDIO_ANC_ACOUSTIC_DETECTOR_EN*/
{"pmu_task", 6, 0, 256, 128 }, {"pmu_task", 6, 0, 256, 128 },
{"WindDetect", 2, 0, 256, 128 }, // {"WindDetect", 2, 0, 256, 128 },
{0, 0}, {0, 0},
}; };

View File

@ -249,7 +249,7 @@ const struct vad_mic_platform_data vad_mic_data = {
.mic_ldo2PAD_en = 1, .mic_ldo2PAD_en = 1,
.mic_bias_en = 0, .mic_bias_en = 0,
.mic_bias_res = 0, .mic_bias_res = 0,
.mic_bias_inside = TCFG_AUDIO_MIC0_BIAS_EN, // .mic_bias_inside = TCFG_AUDIO_MIC0_BIAS_EN,
/* ADC偏置电阻配置*/ /* ADC偏置电阻配置*/
.adc_rbs = 3, .adc_rbs = 3,
/* ADC输入电阻配置*/ /* ADC输入电阻配置*/
@ -526,7 +526,7 @@ const struct hw_iic_config hw_iic_cfg[] = {
.baudrate = TCFG_HW_I2C0_CLK, //IIC通讯波特率 .baudrate = TCFG_HW_I2C0_CLK, //IIC通讯波特率
.hdrive = 0, //是否打开IO口强驱 .hdrive = 0, //是否打开IO口强驱
.io_filter = 1, //是否打开滤波器(去纹波) .io_filter = 1, //是否打开滤波器(去纹波)
.io_pu = 1, //是否打开上拉电阻如果外部电路没有焊接上拉电阻需要置1 .io_pu = 0, //是否打开上拉电阻如果外部电路没有焊接上拉电阻需要置1
}, },
}; };

View File

@ -22,9 +22,11 @@
// UART配置 // // UART配置 //
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
#define TCFG_UART0_ENABLE ENABLE_THIS_MOUDLE //串口打印模块使能 #define TCFG_UART0_ENABLE ENABLE_THIS_MOUDLE //串口打印模块使能
// #define TCFG_UART0_ENABLE 0 //串口打印模块使能
#define TCFG_UART0_RX_PORT NO_CONFIG_PORT //串口接收脚配置用于打印可以选择NO_CONFIG_PORT #define TCFG_UART0_RX_PORT NO_CONFIG_PORT //串口接收脚配置用于打印可以选择NO_CONFIG_PORT
#define TCFG_UART0_TX_PORT IO_PORT_DP //串口发送脚配置 #define TCFG_UART0_TX_PORT IO_PORT_DP //串口发送脚配置
#define TCFG_UART0_BAUDRATE 1000000 //串口波特率配置 // #define TCFG_UART0_BAUDRATE 1000000 //串口波特率配置
#define TCFG_UART0_BAUDRATE 115200 //串口波特率配置
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
// IIC配置 // // IIC配置 //
@ -45,7 +47,7 @@
*/ */
#define TCFG_HW_I2C0_PORTS 'B' #define TCFG_HW_I2C0_PORTS 'B'
#define TCFG_HW_I2C0_CLK 4000000 //硬件IIC波特率:100k #define TCFG_HW_I2C0_CLK 1000000 //硬件IIC波特率:100k
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
// 硬件SPI 配置 // // 硬件SPI 配置 //
@ -85,7 +87,7 @@
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
// USB 配置 // // USB 配置 //
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
#define TCFG_PC_ENABLE 1//DISABLE_THIS_MOUDLE//PC模块使能 #define TCFG_PC_ENABLE 0//DISABLE_THIS_MOUDLE//PC模块使能
#define TCFG_UDISK_ENABLE 0//ENABLE_THIS_MOUDLE//U盘模块使能 #define TCFG_UDISK_ENABLE 0//ENABLE_THIS_MOUDLE//U盘模块使能
#define TCFG_OTG_USB_DEV_EN BIT(0)//USB0 = BIT(0) USB1 = BIT(1) #define TCFG_OTG_USB_DEV_EN BIT(0)//USB0 = BIT(0) USB1 = BIT(1)
@ -104,7 +106,7 @@
#define MULT_KEY_ENABLE 1//DISABLE //是否使能组合按键消息, 使能后需要配置组合按键映射表 #define MULT_KEY_ENABLE 1//DISABLE //是否使能组合按键消息, 使能后需要配置组合按键映射表
#define TCFG_KEY_TONE_EN ENABLE//DISABLE xtell // 按键提示音。 #define TCFG_KEY_TONE_EN DISABLE//DISABLE xtell // 按键提示音。
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
// iokey 配置 // // iokey 配置 //
@ -727,9 +729,9 @@ DAC硬件上的连接方式,可选的配置:
// 充电舱/蓝牙测试盒/ANC测试三者为同级关系,开启任一功能都会初始化PP0通信接口 // // 充电舱/蓝牙测试盒/ANC测试三者为同级关系,开启任一功能都会初始化PP0通信接口 //
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
#define TCFG_CHARGESTORE_ENABLE DISABLE_THIS_MOUDLE //是否支持智能充电舱 #define TCFG_CHARGESTORE_ENABLE DISABLE_THIS_MOUDLE //是否支持智能充电舱
#define TCFG_TEST_BOX_ENABLE ENABLE_THIS_MOUDLE //是否支持蓝牙测试盒 #define TCFG_TEST_BOX_ENABLE DISABLE_THIS_MOUDLE//ENABLE_THIS_MOUDLE //是否支持蓝牙测试盒 //xtell
#define TCFG_ANC_BOX_ENABLE CONFIG_ANC_ENABLE //是否支持ANC测试盒 #define TCFG_ANC_BOX_ENABLE CONFIG_ANC_ENABLE //是否支持ANC测试盒
#define TCFG_UMIDIGI_BOX_ENABLE ENABLE_THIS_MOUDLE //是否支持UMIDIGI充电舱 #define TCFG_UMIDIGI_BOX_ENABLE DISABLE_THIS_MOUDLE //是否支持UMIDIGI充电舱 //xtell
#if TCFG_UMIDIGI_BOX_ENABLE #if TCFG_UMIDIGI_BOX_ENABLE
#define _20MS_BIT 20 //传输20ms/Bit时使用 #define _20MS_BIT 20 //传输20ms/Bit时使用
#define _40MS_BIT 40 //传输40ms/Bit时使用 #define _40MS_BIT 40 //传输40ms/Bit时使用
@ -805,7 +807,7 @@ DAC硬件上的连接方式,可选的配置:
// EQ配置 // // EQ配置 //
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
//EQ配置使用在线EQ时EQ文件和EQ模式无效。有EQ文件时使能TCFG_USE_EQ_FILE,默认不用EQ模式切换功能 //EQ配置使用在线EQ时EQ文件和EQ模式无效。有EQ文件时使能TCFG_USE_EQ_FILE,默认不用EQ模式切换功能
#define TCFG_EQ_ENABLE 1 //支持EQ功能,EQ总使能 #define TCFG_EQ_ENABLE 0 //支持EQ功能,EQ总使能
// #if TCFG_EQ_ENABLE // #if TCFG_EQ_ENABLE
#define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE 0 //支持在线EQ调试,如果使用蓝牙串口调试,需要打开宏 APP_ONLINE_DEBUG否则默认使用uart调试(二选一) #define TCFG_EQ_ONLINE_ENABLE 0 //支持在线EQ调试,如果使用蓝牙串口调试,需要打开宏 APP_ONLINE_DEBUG否则默认使用uart调试(二选一)
#define TCFG_BT_MUSIC_EQ_ENABLE 1 //支持蓝牙音乐EQ #define TCFG_BT_MUSIC_EQ_ENABLE 1 //支持蓝牙音乐EQ
@ -1008,7 +1010,7 @@ DAC硬件上的连接方式,可选的配置:
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
#define TCFG_USER_TWS_ENABLE 0 //tws功能使能 #define TCFG_USER_TWS_ENABLE 0 //tws功能使能
#define TCFG_USER_BLE_ENABLE 1 //BLE功能使能 #define TCFG_USER_BLE_ENABLE 1 //BLE功能使能
#define TCFG_BT_SUPPORT_AAC 1 //AAC格式支持 #define TCFG_BT_SUPPORT_AAC 0 //AAC格式支持
#define TCFG_BT_SUPPORT_LDAC 0 //LDAC格式支持 #define TCFG_BT_SUPPORT_LDAC 0 //LDAC格式支持
#if TCFG_BT_SUPPORT_LDAC #if TCFG_BT_SUPPORT_LDAC
@ -1082,7 +1084,7 @@ DAC硬件上的连接方式,可选的配置:
// 编解码格式配置(CodecFormat) // // 编解码格式配置(CodecFormat) //
//*********************************************************************************// //*********************************************************************************//
/*解码格式使能*/ /*解码格式使能*/
#define TCFG_DEC_MP3_ENABLE ENABLE #define TCFG_DEC_MP3_ENABLE DISABLE
#define TCFG_DEC_WTGV2_ENABLE ENABLE #define TCFG_DEC_WTGV2_ENABLE ENABLE
#define TCFG_DEC_G729_ENABLE DISABLE #define TCFG_DEC_G729_ENABLE DISABLE
#define TCFG_DEC_WMA_ENABLE DISABLE #define TCFG_DEC_WMA_ENABLE DISABLE

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@ -8,8 +8,8 @@
/* Following Macros Affect Periods Of Both Code Compiling And Post-build */ /* Following Macros Affect Periods Of Both Code Compiling And Post-build */
#define CONFIG_DOUBLE_BANK_ENABLE 0 //单双备份选择(若打开了改宏,FLASH结构变为双备份结构适用于接入第三方协议的OTA PS: JL-OTA同样支持双备份升级, 需要根据实际FLASH大小同时配置CONFIG_FLASH_SIZE) #define CONFIG_DOUBLE_BANK_ENABLE 1 //单双备份选择(若打开了改宏,FLASH结构变为双备份结构适用于接入第三方协议的OTA PS: JL-OTA同样支持双备份升级, 需要根据实际FLASH大小同时配置CONFIG_FLASH_SIZE)
#define CONFIG_APP_OTA_ENABLE 0 //是否支持RCSP升级(JL-OTA) #define CONFIG_APP_OTA_ENABLE 1 //是否支持RCSP升级(JL-OTA)
#define CONFIG_UPDATE_JUMP_TO_MASK 0 //配置升级到loader的方式0为直接reset,1为跳转(适用于芯片电源由IO口KEEP住的方案,需要注意检查跳转前是否将使用DMA的硬件模块全部关闭) #define CONFIG_UPDATE_JUMP_TO_MASK 0 //配置升级到loader的方式0为直接reset,1为跳转(适用于芯片电源由IO口KEEP住的方案,需要注意检查跳转前是否将使用DMA的硬件模块全部关闭)
@ -33,7 +33,7 @@
/* Following Macros Only For Post Bulid Configuaration */ /* Following Macros Only For Post Bulid Configuaration */
#define CONFIG_DB_UPDATE_DATA_GENERATE_EN 0 //是否生成db_data.bin(用于第三方协议接入使用) #define CONFIG_DB_UPDATE_DATA_GENERATE_EN 0 //是否生成db_data.bin(用于第三方协议接入使用)
#define CONFIG_ONLY_GRENERATE_ALIGN_4K_CODE 0 //ufw只生成1份4K对齐的代码 #define CONFIG_ONLY_GRENERATE_ALIGN_4K_CODE 1 //ufw只生成1份4K对齐的代码
//config for supported chip version //config for supported chip version
#ifdef CONFIG_BR30_C_VERSION #ifdef CONFIG_BR30_C_VERSION

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@ -65,8 +65,8 @@
#if CONFIG_APP_OTA_ENABLE #if CONFIG_APP_OTA_ENABLE
#define RCSP_UPDATE_EN 1 //是否支持rcsp升级 #define RCSP_UPDATE_EN 1 //是否支持rcsp升级
#if CONFIG_DOUBLE_BANK_ENABLE //双备份才能打开同步升级流程 #if CONFIG_DOUBLE_BANK_ENABLE //双备份才能打开同步升级流程
#define OTA_TWS_SAME_TIME_ENABLE 1 //是否支持TWS同步升级 #define OTA_TWS_SAME_TIME_ENABLE 0 //是否支持TWS同步升级
#define OTA_TWS_SAME_TIME_NEW 1 //使用新的tws ota流程 #define OTA_TWS_SAME_TIME_NEW 0 //使用新的tws ota流程
#else #else
#define OTA_TWS_SAME_TIME_ENABLE 1//0 xtellota //是否支持TWS同步升级 #define OTA_TWS_SAME_TIME_ENABLE 1//0 xtellota //是否支持TWS同步升级
#define OTA_TWS_SAME_TIME_NEW 1//0 //使用新的tws ota流程 #define OTA_TWS_SAME_TIME_NEW 1//0 //使用新的tws ota流程

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@ -0,0 +1,377 @@
/*
使用四元数求角度和去掉重力分量
*/
#include "skiing_tracker.h"
#include "../sensor/SC7U22.h"
#include <math.h>
#include <string.h>
#define ENABLE_XLOG 1
#ifdef xlog
#undef xlog
#endif
#if ENABLE_XLOG
#define xlog(format, ...) printf("[XT:%s] " format, __func__, ##__VA_ARGS__)
#else
#define xlog(format, ...) ((void)0)
#endif
#define G_ACCELERATION 9.81f
#define DEG_TO_RAD (3.14159265f / 180.0f)
BLE_KS_send_data_t KS_data;
static float quaternion_data[4];
#ifdef XTELL_TEST
debug_t debug1;
debug_t debug2;
#endif
static skiing_tracker_t my_skiing_tracker;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//实现
void clear_speed(void){
my_skiing_tracker.state = STATIC;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
void start_detection(void){
my_skiing_tracker.state = STATIC;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.distance = 0;
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
void stop_detection(void){
my_skiing_tracker.state = STOP_DETECTION;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
/**
* @brief 初始化滑雪追踪器
*
* @param tracker
*/
void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker)
{
if (!tracker) {
return;
}
// 使用memset一次性清零整个结构体包括新增的缓冲区
memset(tracker, 0, sizeof(skiing_tracker_t));
tracker->state = STATIC;
}
/**
* @brief 当检测到落地时,计算空中的水平飞行距离并累加到总距离
*/
static void calculate_air_distance(skiing_tracker_t *tracker) {
float horizontal_speed_on_takeoff = sqrtf(
tracker->initial_velocity_on_takeoff[0] * tracker->initial_velocity_on_takeoff[0] +
tracker->initial_velocity_on_takeoff[1] * tracker->initial_velocity_on_takeoff[1]
);
float distance_in_air = horizontal_speed_on_takeoff * tracker->time_in_air;
tracker->distance += distance_in_air;
}
/**
* @brief 将设备坐标系下的加速度转换为世界坐标系,去掉重力分量
*
* @param acc_device
* @param angle
* @param acc_linear_world
*/
static void transform_acc_to_world_frame(const float *acc_device, const float *angle, float *acc_linear_world)
{
// 1. 将输入的角度从度转换为弧度
// angle[0] -> pitch, angle[1] -> roll, angle[2] -> yaw
float pitch_rad = -angle[0] * (M_PI / 180.0f);
float roll_rad = -angle[1] * (M_PI / 180.0f);
float yaw_rad = -angle[2] * (M_PI / 180.0f);
// 2. 预先计算三角函数值,以提高效率
float c_r = cosf(roll_rad);
float s_r = sinf(roll_rad);
float c_p = cosf(pitch_rad);
float s_p = sinf(pitch_rad);
float c_y = cosf(yaw_rad);
float s_y = sinf(yaw_rad);
// 3. 构建从设备坐标系到世界坐标系的旋转矩阵 R_device_to_world
// 该矩阵基于 Z-Y-X (Yaw-Pitch-Roll) 欧拉角顺序
// R = R_z(yaw) * R_y(pitch) * R_x(roll)
float R[3][3];
R[0][0] = c_y * c_p;
R[0][1] = c_y * s_p * s_r - s_y * c_r;
R[0][2] = c_y * s_p * c_r + s_y * s_r;
R[1][0] = s_y * c_p;
R[1][1] = s_y * s_p * s_r + c_y * c_r;
R[1][2] = s_y * s_p * c_r - c_y * s_r;
R[2][0] = -s_p;
R[2][1] = c_p * s_r;
R[2][2] = c_p * c_r;
// 4. 将设备坐标系的加速度计总读数旋转到世界坐标系
// a_raw_world = R * acc_device
float ax_raw_world = R[0][0] * acc_device[0] + R[0][1] * acc_device[1] + R[0][2] * acc_device[2];
float ay_raw_world = R[1][0] * acc_device[0] + R[1][1] * acc_device[1] + R[1][2] * acc_device[2];
float az_raw_world = R[2][0] * acc_device[0] + R[2][1] * acc_device[1] + R[2][2] * acc_device[2];
// 5. 在世界坐标系中减去重力分量,得到线性加速度
// 假设世界坐标系Z轴垂直向上重力矢量为 [0, 0, -g]
// 线性加速度 = 总加速度 - 重力加速度
// az_linear = az_raw_world - (-g) = az_raw_world + g (如果Z轴向上)
// az_linear = az_raw_world - (+g) = az_raw_world - g (如果Z轴向下)
// 这里我们采用 Z 轴向上的标准惯性系 (ENU)
acc_linear_world[0] = ax_raw_world;
acc_linear_world[1] = ay_raw_world;
acc_linear_world[2] = az_raw_world - G_ACCELERATION; // Z轴向上重力为正值所以减去
}
/**
* @brief 在设备坐标系下,从原始加速度数据中移除重力分量
* @param acc_device 输入:设备坐标系下的原始加速度 [x, y, z], 单位 m/s^2
* @param angle 输入:姿态角 [pitch, roll, yaw],单位: 度
* @param acc_linear_device 输出:设备坐标系下移除重力后的线性加速度 [x, y, z]
*/
void remove_gravity_in_device_frame(const float *acc_device, const float *angle, float *acc_linear_device)
{
float pitch = -angle[0] * DEG_TO_RAD; // 绕 Y 轴
float roll = -angle[1] * DEG_TO_RAD; // 绕 X 轴
float yaw = -angle[2] * DEG_TO_RAD; // 绕 Z 轴
float cp = cosf(pitch);
float sp = sinf(pitch);
float cr = cosf(roll);
float sr = sinf(roll);
float cy = cosf(yaw);
float sy = sinf(yaw);
// 世界坐标系下的重力矢量
const float g_world[3] = {0.0f, 0.0f, G_ACCELERATION};
// 计算旋转矩阵 R 的转置矩阵 R_transpose
// R (Z-Y-X) =
// [ cy*cp, cy*sp*sr - sy*cr, cy*sp*cr + sy*sr]
// [ sy*cp, sy*sp*sr + cy*cr, sy*sp*cr - cy*sr]
// [ -sp, cp*sr, cp*cr ]
//
// R_transpose =
// [ cy*cp, sy*cp, -sp ]
// [ cy*sp*sr - sy*cr, sy*sp*sr + cy*cr, cp*sr ]
// [ cy*sp*cr + sy*sr, sy*sp*cr - cy*sr, cp*cr ]
// 计算重力在设备坐标系下的投影 G_device = R_transpose * G_world
// 由于 G_world 只有 z 分量,计算可以简化
float g_device[3];
g_device[0] = (-sp) * g_world[2];
g_device[1] = (cp * sr) * g_world[2];
g_device[2] = (cp * cr) * g_world[2];
// 从原始设备加速度中减去重力投影
acc_linear_device[0] = acc_device[0] - g_device[0];
acc_linear_device[1] = acc_device[1] - g_device[1];
acc_linear_device[2] = acc_device[2] - g_device[2];
}
/**
* @brief 使用四元数直接从设备坐标系的加速度中移除重力分量
* @details 这种方法比使用欧拉角更精确、更稳定,且避免了万向节死锁。
* @param acc_device 输入:设备坐标系下的原始加速度 [x, y, z], 单位 m/s^2
* @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_device 输出:设备坐标系下移除重力后的线性加速度 [x, y, z]
*/
void q_remove_gravity_with_quaternion(const float *acc_device, const float *q, float *acc_linear_device)
{
// 从四元数计算重力在设备坐标系下的投影
// G_device = R_transpose * G_world
// G_world = [0, 0, g]
// R_transpose 的第三列即为重力投影方向
float gx = 2.0f * (q[1] * q[3] - q[0] * q[2]);
float gy = 2.0f * (q[0] * q[1] + q[2] * q[3]);
float gz = q[0] * q[0] - q[1] * q[1] - q[2] * q[2] + q[3] * q[3];
// 从原始加速度中减去重力分量
acc_linear_device[0] = acc_device[0] - gx * G_ACCELERATION;
acc_linear_device[1] = acc_device[1] - gy * G_ACCELERATION;
acc_linear_device[2] = acc_device[2] - gz * G_ACCELERATION;
}
/**
* @brief 使用四元数将设备坐标系的线性加速度转换到世界坐标系,并且移除重力分量
* @details 同样,此方法比使用欧拉角更优。
* @param acc_linear_device 输入:设备坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
* @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_world 输出:世界坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
*/
void q_transform_to_world_with_quaternion(const float *acc_linear_device, const float *q, float *acc_linear_world)
{
// 这是 R_device_to_world * acc_linear_device 的展开形式
acc_linear_world[0] = (1.0f - 2.0f*q[2]*q[2] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[1]*q[2] - 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[1]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[1] = (2.0f*q[1]*q[2] + 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[2]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[2] = (2.0f*q[1]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[2]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[1] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[2]*q[2]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[2] -= G_ACCELERATION;
}
/**
* @brief 主更新函数
*
* @param tracker
* @param acc_g 三轴加速度g
* @param gyr_dps 三轴陀螺仪dps
* @param angle 欧若拉角
* @param dt 采样时间间隔,会用来积分求速度
*/
void skiing_tracker_update(skiing_tracker_t *tracker, float *acc_g, float *gyr_dps, float *angle, float dt)
{
if (!tracker || !acc_g || !gyr_dps || !angle || dt <= 0) {
return;
}
if(my_skiing_tracker.state == STOP_DETECTION)
return;
// --- 数据预处理和缓冲 ---
float acc_device_ms2[3];
acc_device_ms2[0] = acc_g[0] * G_ACCELERATION;
acc_device_ms2[1] = acc_g[1] * G_ACCELERATION;
acc_device_ms2[2] = acc_g[2] * G_ACCELERATION;
#if 1 //测试禁止状态下陀螺仪的三轴加速度,去掉重力分量后是否正常
float tmp_device_acc[3];
float tmp_world_acc[3];
// remove_gravity_in_device_frame(acc_device_ms2,angle,tmp_device_acc);
// transform_acc_to_world_frame(acc_device_ms2,angle,tmp_world_acc);
q_remove_gravity_with_quaternion(acc_device_ms2,quaternion_data,tmp_device_acc);
q_transform_to_world_with_quaternion(acc_device_ms2,quaternion_data,tmp_world_acc);
// 计算处理后加速度的水平模长
float all_device_mag = sqrtf(tmp_device_acc[0] * tmp_device_acc[0] +
tmp_device_acc[1] * tmp_device_acc[1] +
tmp_device_acc[2] * tmp_device_acc[2]);
float all_world_mag = sqrtf(tmp_world_acc[0] * tmp_world_acc[0] +
tmp_world_acc[1] * tmp_world_acc[1] +
tmp_world_acc[2] * tmp_world_acc[2]);
static int count = 0;
if(count > 100){
xlog("===original(g): x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",acc_g[0],acc_g[1],acc_g[2]);
xlog("===device(m/s^2) no g: x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",tmp_device_acc[0],tmp_device_acc[1],tmp_device_acc[2],all_device_mag); //去掉重力加速度
xlog("===world(m/s^2) no g: x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",tmp_world_acc[0],tmp_world_acc[1],tmp_world_acc[2],all_world_mag); //去掉重力加速度
xlog("===gyr(dps) : x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",gyr_dps[0],gyr_dps[1],gyr_dps[2]); //angle
xlog("===angle : x %.2f, y %.2f, z %.2f,===\n",angle[0],angle[1],angle[2]);
count = 0;
}
count++;
#endif
}
/**
* @brief 滑雪数据计算
*
* @param acc_data_buf 传入的三轴加速度数据
* @param gyr_data_buf 传入的三轴陀螺仪数据
* @param angle_data 传入的欧若拉角数据
* @return BLE_send_data_t 要发送给蓝牙的数据
*/
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion) {
static int initialized = 0;
static float acc_data_g[3];
static float gyr_data_dps[3];
if(quaternion != NULL){
memcpy(quaternion_data, quaternion, 4 * sizeof(float));
}
// const float delta_time = DELTA_TIME+0.01f;
// const float delta_time = DELTA_TIME + 0.005f;
const float delta_time = DELTA_TIME;
BLE_send_data_t BLE_send_data;
if (!initialized) {
skiing_tracker_init(&my_skiing_tracker);
initialized = 1;
printf("Skiing Tracker Initialized. Waiting for sensor calibration...\n");
}
#if ACC_RANGE==2
// 加速度 LSB to g
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 16384.0f;
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 16384.0f;
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 16384.0f;
#endif
#if ACC_RANGE==4
// 加速度 LSB to g
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 8192.0f;
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 8192.0f;
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 8192.0f;
#endif
#if ACC_RANGE==8
//±8g 4096
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 4096.0f; //ax
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 4096.0f; //ay
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 4096.0f; //az
#endif
#if ACC_RANGE==16
//±16g 2048
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 2048.0f; //ax
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 2048.0f; //ay
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 2048.0f; //az
#endif
// 陀螺仪 LSB to dps (度/秒)
// ±2000dps量程下转换系数约为 0.061
gyr_data_dps[0] = (float)gyr_data_buf[0] * 0.061f;
gyr_data_dps[1] = (float)gyr_data_buf[1] * 0.061f;
gyr_data_dps[2] = (float)gyr_data_buf[2] * 0.061f;
skiing_tracker_update(&my_skiing_tracker, acc_data_g, gyr_data_dps, angle_data, delta_time);
// BLE_send_data.skiing_state = my_skiing_tracker.state;
// for (int i = 0; i < 3; i++) {
// #ifdef XTELL_TEST
// BLE_send_data.acc_data[i] = (short)(acc_data_g[i] * 9.8f) * 100; //cm/^s2
// BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_dps[i]; //dps
// BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
// #else
// BLE_send_data.acc_data[i] = (short)acc_data_buf[i]; //原始adc数据
// BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_buf[i]; //原始adc数据
// BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
// #endif
// }
// BLE_send_data.speed_cms = (int)(my_skiing_tracker.speed * 100);
// BLE_send_data.distance_cm = (int)(my_skiing_tracker.distance * 100);
// // printf("Calculate the time interval =============== end\n");
return BLE_send_data;
}

View File

@ -0,0 +1,88 @@
#ifndef SKIING_TRACKER_H
#define SKIING_TRACKER_H
#include "../xtell.h"
// 定义滑雪者可能的状态
typedef enum {
STATIC, // 静止或动态稳定0
NO_CONSTANT_SPEED, // 正在滑雪非匀速1
CONSTANT_SPEED, // 正在滑雪匀速2
WOBBLE, // 正在原地旋转3
WHEEL, // 转弯4
FALLEN, // 已摔倒5
TAKING_OFF, // 起跳冲击阶段6
IN_AIR, // 空中失重阶段7
LANDING, // 落地冲击阶段8
STOP_DETECTION, // 停止检测9
UNKNOWN // 未知状态10
} skiing_state_t;
#define VARIANCE_BUFFER_SIZE 5 // 用于计算方差的数据窗口大小 (5个样本 @ 100Hz = 50ms),减小延迟,提高实时性
#define DELTA_TIME 0.01f
// 追踪器数据结构体
typedef struct {
// 公开数据
float velocity[3]; // 当前速度 (x, y, z),单位: m/s
float distance; // 总滑行距离,单位: m
float speed; // 当前速率 (标量),单位: m/s
skiing_state_t state; // 当前滑雪状态
// 内部计算使用的私有成员
float acc_world[3]; // 在世界坐标系下的加速度
// 用于空中距离计算
float time_in_air; // 滞空时间计时器
float initial_velocity_on_takeoff[3]; // 起跳瞬间的速度向量
int airborne_entry_counter; // 进入空中状态的确认计数器
int grounded_entry_counter; // 落地确认计数器
// --- 内部计算使用的私有成员 ---
// 用于动态零速更新和旋转检测的缓冲区
float acc_buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3]; // 加速度数据窗口
float gyr_buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3]; // 角速度数据窗口
int buffer_index; // 缓冲区当前索引
int buffer_filled; // 缓冲区是否已填满的标志
// 用于高通滤波器(巴特沃斯一阶滤波器)的私有成员,以消除加速度的直流偏置
float acc_world_filtered[3]; //过滤过的
float acc_world_unfiltered_prev[3]; //上一次没过滤的
float acc_world_lpf[3]; // 经过低通滤波后的世界坐标系加速度
} skiing_tracker_t;
//ble发送的数据
typedef struct{ //__attribute__((packed)){ //该结构体取消内存对齐
char sensor_state;
char skiing_state;
int speed_cms; //求出的速度cm/s
int distance_cm; //求出的距离cm
short acc_data[3]; //三轴加速度, g
short gyr_data[3]; //三轴陀螺仪, dps
float angle_data[3]; //欧若拉角
}BLE_send_data_t;
typedef struct{
int acc_KS[3]; //卡尔曼后LSB转换后的 三轴加速度数据cm/s^2
int gyr_KS_dps[3]; //卡尔曼后LSB to dps 三轴陀螺仪数据
int angle_KS[3]; //卡尔曼后,计算得到的欧若拉角数据
}BLE_KS_send_data_t;
#ifdef XTELL_TEST
typedef struct{
float acc_variance; //三轴加速度方差之和
float gyr_variance; //三轴陀螺仪方差之和
float acc_magnitude; //三轴加速度模长
float gyr_magnitude; //三轴陀螺仪模长
}debug_t;
#endif
/**
* @brief 初始化滑雪追踪器
*
* @param tracker 指向 skiing_tracker_t 结构体的指针
*/
void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker);
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion);
#endif // SKIING_TRACKER_H

View File

@ -0,0 +1,651 @@
/*
*/
#include "skiing_tracker.h"
#include "../sensor/SC7U22.h"
#include <math.h>
#include <string.h>
#define G_ACCELERATION 9.81f
#define DEG_TO_RAD (3.14159265f / 180.0f)
#define ENABLE_XLOG 1
#ifdef xlog
#undef xlog
#endif
#if ENABLE_XLOG
#define xlog(format, ...) printf("[XT:%s] " format, __func__, ##__VA_ARGS__)
#else
#define xlog(format, ...) ((void)0)
#endif
// --- 静止检测 ---
//两个判断是否静止的必要条件:动态零速更新(ZUPT)阈值
// 加速方差阈值,提高阈值,让“刹车”更灵敏,以便在波浪式前进等慢速漂移时也能触发零速更新
#define STOP_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 0.2f
// 陀螺仪方差阈值
#define STOP_GYR_VARIANCE_THRESHOLD 5.0f
// 静止时候的陀螺仪模长
#define STOP_GYR_MAG_THRESHOLD 15
// --- --- ---
// --- 启动滑雪阈值 ---
// 加速度模长与重力的差值大于此值,认为开始运动;降低阈值,让“油门”更灵敏,以便能捕捉到真实的慢速启动
#define START_ACC_MAG_THRESHOLD 1.0f //0.5、1
// 陀螺仪方差阈值,以允许启动瞬间的正常抖动,但仍能过滤掉混乱的、非滑雪的晃动。
#define START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD 15.0f
// --- --- ---
// --- 滑雪过程 ---
//加速度 模长(不含重力),低于此值视为 在做匀速运动
#define SKIING_ACC_MAG_THRESHOLD 0.5f
//陀螺仪 模长,高于此值视为 摔倒了
#define FALLEN_GRY_MAG_THRESHOLD 2000.0f //未确定
// --- --- ---
// --- 原地旋转抖动 ---
// 加速度 方差 阈值。此值比 静止检测 阈值更宽松,
#define WOBBLE_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 0.5f
// 加速度 模长 阈值
#define WOBBLE_ACC_MAG_THRESHOLD 1.0f
// 角速度 总模长 大于此值(度/秒),认为正在进行非滑雪的旋转或摆动
#define ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD 30.0f
// --- --- ---
// --- 滑雪转弯动 ---
// 加速度 方差 阈值,大于此值,滑雪过程可能发生了急转弯
#define WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 7.0f
// 角速度 总模长 大于此值(度/秒),认为滑雪过程中进行急转弯
#define WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD 500.0f //
// --- --- ---
// --- 跳跃 ---
// 加速度模长低于此值(g),认为进入失重状态(IN_AIR)
#define AIRBORNE_ACC_MAG_LOW_THRESHOLD 0.4f
// 加速度模长高于此值(g),认为发生落地冲击(LANDING)
#define LANDING_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD 3.5f
// 起跳加速度阈值(g)用于进入TAKING_OFF状态
#define TAKEOFF_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD 1.8f
// 进入空中状态确认计数需要连续3个采样点加速度低于阈值才判断为起跳
#define AIRBORNE_CONFIRM_COUNT 3
// 落地状态确认计数加速度恢复到1g附近并持续2个采样点(20ms)则认为已落地
#define GROUNDED_CONFIRM_COUNT 2
// 最大滞空时间(秒),超过此时间强制认为已落地,防止状态锁死
#define MAX_TIME_IN_AIR 12.5f
// --- --- ---
// --- 用于消除积分漂移的滤波器和阈值 ---
// 高通滤波器系数 (alpha)。alpha 越接近1滤除低频(直流偏移)的效果越强,但可能滤掉真实的慢速运动。
// alpha = RC / (RC + dt)参考RC电路而来fc ≈ (1 - alpha) / (2 * π * dt)
#define HPF_ALPHA 0.999f
//0.995f 0.08 Hz 的信号
//0.999f 0.0159 Hz
// --- --- ---
// --- 低通滤波器 ---
// 低通滤波器系数 (alpha)。alpha 越小,滤波效果越强(更平滑),但延迟越大。
// alpha 推荐范围 0.7 ~ 0.95。可以从 0.85 开始尝试。
#define LPF_ALPHA 0.7f
// 加速度死区阈值 (m/s^2)。低于此阈值的加速度被认为是噪声,不参与积分。
// 设得太高会忽略真实的慢速启动,设得太低则无法有效抑制噪声。
//参考0.2f ~ 0.4f
#define ACC_DEAD_ZONE_THRESHOLD 0.05f
// --- 模拟摩擦力,进行速度衰减 ---
#define SPEED_ATTENUATION 1.0f //暂不模拟
BLE_KS_send_data_t KS_data;
static float quaternion_data[4];
#ifdef XTELL_TEST
debug_t debug1;
debug_t debug2;
#endif
static skiing_tracker_t my_skiing_tracker;
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//实现
void clear_speed(void){
my_skiing_tracker.state = STATIC;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
void start_detection(void){
my_skiing_tracker.state = STATIC;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.distance = 0;
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
void stop_detection(void){
my_skiing_tracker.state = STOP_DETECTION;
memset(my_skiing_tracker.velocity, 0, sizeof(my_skiing_tracker.velocity));
my_skiing_tracker.speed = 0;
}
/**
* @brief 初始化滑雪追踪器
*
* @param tracker
*/
void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker)
{
if (!tracker) {
return;
}
// 使用memset一次性清零整个结构体包括新增的缓冲区
memset(tracker, 0, sizeof(skiing_tracker_t));
tracker->state = STATIC;
}
/**
* @brief 当检测到落地时,计算空中的水平飞行距离并累加到总距离
*/
static void calculate_air_distance(skiing_tracker_t *tracker) {
float horizontal_speed_on_takeoff = sqrtf(
tracker->initial_velocity_on_takeoff[0] * tracker->initial_velocity_on_takeoff[0] +
tracker->initial_velocity_on_takeoff[1] * tracker->initial_velocity_on_takeoff[1]
);
float distance_in_air = horizontal_speed_on_takeoff * tracker->time_in_air;
tracker->distance += distance_in_air;
}
/**
* @brief 使用四元数直接从设备坐标系的加速度中移除重力分量
* @details 这种方法比使用欧拉角更精确、更稳定,且避免了万向节死锁。
* @param acc_device 输入:设备坐标系下的原始加速度 [x, y, z], 单位 m/s^2
* @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_device 输出:设备坐标系下移除重力后的线性加速度 [x, y, z]
*/
void q_remove_gravity_with_quaternion(const float *acc_device, const float *q, float *acc_linear_device)
{
// 从四元数计算重力在设备坐标系下的投影
// G_device = R_transpose * G_world
// G_world = [0, 0, g]
// R_transpose 的第三列即为重力投影方向
float gx = 2.0f * (q[1] * q[3] - q[0] * q[2]);
float gy = 2.0f * (q[0] * q[1] + q[2] * q[3]);
float gz = q[0] * q[0] - q[1] * q[1] - q[2] * q[2] + q[3] * q[3];
// 从原始加速度中减去重力分量
acc_linear_device[0] = acc_device[0] - gx * G_ACCELERATION;
acc_linear_device[1] = acc_device[1] - gy * G_ACCELERATION;
acc_linear_device[2] = acc_device[2] - gz * G_ACCELERATION;
}
/**
* @brief 使用四元数将设备坐标系的线性加速度转换到世界坐标系
* @details 同样,此方法比使用欧拉角更优。
* @param acc_linear_device 输入:设备坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
* @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_world 输出:世界坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
*/
void q_transform_to_world_with_quaternion(const float *acc_linear_device, const float *q, float *acc_linear_world)
{
// 这是 R_device_to_world * acc_linear_device 的展开形式
acc_linear_world[0] = (1.0f - 2.0f*q[2]*q[2] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[1]*q[2] - 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[1]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[1] = (2.0f*q[1]*q[2] + 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[2]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[2] = (2.0f*q[1]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[2]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[1] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[2]*q[2]) * acc_linear_device[2];
// acc_linear_world[2] -= G_ACCELERATION;
}
/**
* @brief 计算缓冲区内三轴数据的方差之和
*
* @param buffer 传进来的三轴数据:陀螺仪/加速度
* @return float 返回方差和
*/
static float calculate_variance(float buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3])
{
float mean[3] = {0};
float variance[3] = {0};
// 计算均值
for (int i = 0; i < VARIANCE_BUFFER_SIZE; i++) {
mean[0] += buffer[i][0];
mean[1] += buffer[i][1];
mean[2] += buffer[i][2];
}
mean[0] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
mean[1] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
mean[2] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
// 计算方差
for (int i = 0; i < VARIANCE_BUFFER_SIZE; i++) {
variance[0] += (buffer[i][0] - mean[0]) * (buffer[i][0] - mean[0]);
variance[1] += (buffer[i][1] - mean[1]) * (buffer[i][1] - mean[1]);
variance[2] += (buffer[i][2] - mean[2]) * (buffer[i][2] - mean[2]);
}
variance[0] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
variance[1] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
variance[2] /= VARIANCE_BUFFER_SIZE;
// 返回三轴方差之和,作为一个综合的稳定度指标
return variance[0] + variance[1] + variance[2];
}
/**
* @brief 摩擦力模拟,进行速度衰减
*
* @param tracker
*/
void forece_of_friction(skiing_tracker_t *tracker){
// 增加速度衰减,模拟摩擦力
tracker->velocity[0] *= SPEED_ATTENUATION;
tracker->velocity[1] *= SPEED_ATTENUATION;
tracker->velocity[2] = 0; // 垂直速度强制归零
}
/**
* @brief 状态机更新
*
* @param tracker 传入同步修改后传出
* @param acc_device_ms2 三轴加速度m/s^2
* @param gyr_dps 三轴陀螺仪dps
*/
static void update_state_machine(skiing_tracker_t *tracker, const float *acc_device_ms2, const float *gyr_dps)
{
// 缓冲区未填满时,不进行状态判断,默认为静止
if (!tracker->buffer_filled) {
tracker->state = STATIC;
return;
}
// --- 计算关键指标 ---
float acc_variance = calculate_variance(tracker->acc_buffer); // 计算加速度方差
float gyr_variance = calculate_variance(tracker->gyr_buffer); // 计算陀螺仪方差
float gyr_magnitude = sqrtf(gyr_dps[0]*gyr_dps[0] + gyr_dps[1]*gyr_dps[1] + gyr_dps[2]*gyr_dps[2]); //dps
float acc_magnitude = sqrtf(acc_device_ms2[0]*acc_device_ms2[0] + acc_device_ms2[1]*acc_device_ms2[1] + acc_device_ms2[2]*acc_device_ms2[2]); //m/s^s
float acc_magnitude_g = acc_magnitude / G_ACCELERATION; // 转换为g单位用于跳跃判断
#ifdef XTELL_TEST
debug1.acc_variance =acc_variance;
debug1.gyr_variance =gyr_variance;
debug1.gyr_magnitude=gyr_magnitude;
debug1.acc_magnitude=fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION);
#endif
// --- 状态机逻辑 (核心修改区域) ---
#if 0 //暂时不考虑空中
// 1. 空中/落地状态的后续处理
if (tracker->state == IN_AIR) {
// A. 检测巨大冲击 -> 落地
if (acc_magnitude_g > LANDING_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD) {
tracker->state = LANDING;
// B. 检测超时 -> 强制落地 (安全机制)
} else if (tracker->time_in_air > MAX_TIME_IN_AIR) {
tracker->state = LANDING;
// C. 检测恢复正常重力 (平缓落地)
} else if (acc_magnitude_g > 0.8f && acc_magnitude_g < 1.5f) {
tracker->grounded_entry_counter++;
if (tracker->grounded_entry_counter >= GROUNDED_CONFIRM_COUNT) {
tracker->state = LANDING;
}
} else {
tracker->grounded_entry_counter = 0;
}
return; // 在空中或刚切换到落地,结束本次状态判断
}
// 2. 严格的 "起跳->空中" 状态转换逻辑
// 只有当处于滑行状态时,才去检测起跳意图
if (tracker->state == NO_CONSTANT_SPEED || tracker->state == CONSTANT_SPEED || tracker->state == WHEEL) {
if (acc_magnitude_g > TAKEOFF_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD) {
tracker->state = TAKING_OFF;
tracker->airborne_entry_counter = 0; // 准备检测失重
return;
}
}
// 只有在TAKING_OFF状态下才去检测是否进入失重
if (tracker->state == TAKING_OFF) {
if (acc_magnitude_g < AIRBORNE_ACC_MAG_LOW_THRESHOLD) {
tracker->airborne_entry_counter++;
if (tracker->airborne_entry_counter >= AIRBORNE_CONFIRM_COUNT) {
memcpy(tracker->initial_velocity_on_takeoff, tracker->velocity, sizeof(tracker->velocity));
tracker->time_in_air = 0;
tracker->state = IN_AIR;
tracker->airborne_entry_counter = 0;
tracker->grounded_entry_counter = 0;
return;
}
} else {
// 如果在起跳冲击后一段时间内没有失重,说明只是一个颠簸,恢复滑行
// 可以加一个小的超时计数器,这里为了简单先直接恢复
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
return; // 无论是否切换,都结束本次判断
}
#endif
// --- 静止判断 ---
if (acc_variance < STOP_ACC_VARIANCE_THRESHOLD && gyr_variance < STOP_GYR_VARIANCE_THRESHOLD && gyr_magnitude < STOP_GYR_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = STATIC;
return;
}
// --- 地面状态切换逻辑 ---
switch (tracker->state) {
case LANDING:
tracker->state = STATIC;
break;
case STATIC:
// 优先判断是否进入 WOBBLE 状态
// 条件:陀螺仪活动剧烈,但整体加速度变化不大(说明是原地转或晃)
if (gyr_magnitude > ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) < WOBBLE_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = WOBBLE;
}
// 只有在陀螺仪和加速度都满足“前进”特征时,才启动
else if (gyr_variance > START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
break;
case WOBBLE:
// 从 WOBBLE 状态启动的条件应该和从 STATIC 启动一样严格
if (gyr_variance < START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD * 2 && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
// 如果陀螺仪活动减弱,则可能恢复静止
else if (gyr_magnitude < ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD * 0.8f) { // 增加迟滞,避免抖动
// 不直接跳回STATIC而是依赖下一轮的全局静止判断
}
break;
case NO_CONSTANT_SPEED: //非匀速状态
//暂时不考虑摔倒
// if (gyr_magnitude > FALLEN_GRY_MAG_THRESHOLD) {
// tracker->state = FALLEN; //摔倒
// } else
if (gyr_magnitude > WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD && acc_variance > WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD) {
tracker->state = WHEEL; //转弯
} else if (fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) < SKIING_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = CONSTANT_SPEED; //匀速
}
break;
case CONSTANT_SPEED: //匀速状态
if (fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
//TODO可以添加进入转弯或摔倒的判断
break;
case WHEEL:
// 从转弯状态,检查转弯是否结束
// 如果角速度和加速度方差都降下来了,就回到普通滑行状态
if (gyr_magnitude < WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD * 0.8f && acc_variance < WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD * 0.8f) { // 乘以一个滞后系数避免抖动
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
break;
case FALLEN:
// TODO回到 STATIC
break;
}
}
/**
* @brief 主更新函数
*
* @param tracker
* @param acc_g 三轴加速度g
* @param gyr_dps 三轴陀螺仪dps
* @param angle 欧若拉角
* @param dt 采样时间间隔,会用来积分求速度
*/
void skiing_tracker_update(skiing_tracker_t *tracker, float *acc_g, float *gyr_dps, float *angle, float dt)
{
if (!tracker || !acc_g || !gyr_dps || !angle || dt <= 0) {
return;
}
if(my_skiing_tracker.state == STOP_DETECTION)
return;
// --- 数据预处理和缓冲 ---
float acc_device_ms2[3];
acc_device_ms2[0] = acc_g[0] * G_ACCELERATION;
acc_device_ms2[1] = acc_g[1] * G_ACCELERATION;
acc_device_ms2[2] = acc_g[2] * G_ACCELERATION;
// 将最新数据存入缓冲区
memcpy(tracker->acc_buffer[tracker->buffer_index], acc_device_ms2, sizeof(acc_device_ms2));
memcpy(tracker->gyr_buffer[tracker->buffer_index], gyr_dps, 3 * sizeof(float));
tracker->buffer_index++;
if (tracker->buffer_index >= VARIANCE_BUFFER_SIZE) {
tracker->buffer_index = 0;
tracker->buffer_filled = 1; // 标记缓冲区已满
}
// --- 更新状态机 ---
update_state_machine(tracker, acc_device_ms2, gyr_dps);
// --- 根据状态执行不同的计算逻辑 ---
switch (tracker->state) {
case TAKING_OFF:
tracker->speed = 0.0f;
break;
case IN_AIR:
// 在空中时,只累加滞空时间
tracker->time_in_air += dt;
break;
case LANDING:
// 刚落地,计算空中距离
calculate_air_distance(tracker);
// 清理速度和滤波器状态,为恢复地面追踪做准备
memset(tracker->velocity, 0, sizeof(tracker->velocity));
tracker->speed = 0;
memset(tracker->acc_world_unfiltered_prev, 0, sizeof(tracker->acc_world_unfiltered_prev));
memset(tracker->acc_world_filtered, 0, sizeof(tracker->acc_world_filtered));
memset(tracker->acc_world_lpf, 0, sizeof(tracker->acc_world_lpf)); // 清理新增的LPF状态
break;
case WHEEL:
case NO_CONSTANT_SPEED:
float linear_acc_device[3];
float linear_acc_world[3];
// 在设备坐标系下,移除重力,得到线性加速度
q_remove_gravity_with_quaternion(acc_device_ms2, quaternion_data, linear_acc_device);
// 将设备坐标系下的线性加速度,旋转到世界坐标系
q_transform_to_world_with_quaternion(linear_acc_device, quaternion_data, linear_acc_world);
// 将最终用于积分的加速度存入 tracker 结构体
memcpy(tracker->acc_no_g, linear_acc_world, sizeof(linear_acc_world));
float acc_world_temp[3]; // 临时变量存储当前周期的加速度
for (int i = 0; i < 2; i++) { // 只处理水平方向的 x 和 y 轴
// --- 核心修改:颠倒滤波器顺序为 HPF -> LPF ---
// 1. 高通滤波 (HPF) 先行: 消除因姿态误差导致的重力泄漏(直流偏置)
// HPF的瞬态响应会产生尖峰这是正常的。
tracker->acc_world_filtered[i] = HPF_ALPHA * (tracker->acc_world_filtered[i] + tracker->acc_no_g[i] - tracker->acc_world_unfiltered_prev[i]);
tracker->acc_world_unfiltered_prev[i] = tracker->acc_no_g[i];
// 2. 低通滤波 (LPF) 殿后: 平滑掉HPF产生的尖峰和传感器自身的高频振动噪声。
// 这里使用 tracker->acc_world_filtered[i] 作为LPF的输入。
tracker->acc_world_lpf[i] = (1.0f - LPF_ALPHA) * tracker->acc_world_filtered[i] + LPF_ALPHA * tracker->acc_world_lpf[i];
// 将最终处理完的加速度值存入临时变量
acc_world_temp[i] = tracker->acc_world_lpf[i];
}
// 计算处理后加速度的水平模长
float acc_horizontal_mag = sqrtf(acc_world_temp[0] * acc_world_temp[0] +
acc_world_temp[1] * acc_world_temp[1]);
#if XTELL_TEST
debug2.acc_magnitude = acc_horizontal_mag;
#endif
// 应用死区,并积分
if (acc_horizontal_mag > ACC_DEAD_ZONE_THRESHOLD) {
tracker->velocity[0] += acc_world_temp[0] * dt;
tracker->velocity[1] += acc_world_temp[1] * dt;
}
// 更新速度和距离
tracker->speed = sqrtf(tracker->velocity[0] * tracker->velocity[0] +
tracker->velocity[1] * tracker->velocity[1]);
tracker->distance += tracker->speed * dt;
break;
case CONSTANT_SPEED:
//保持上次的速度不变。只更新距离
tracker->distance += tracker->speed * dt;
break;
case STATIC:
case WOBBLE:
// 速度清零,抑制漂移
memset(tracker->velocity, 0, sizeof(tracker->velocity));
tracker->speed = 0.0f;
memset(tracker->acc_world_unfiltered_prev, 0, sizeof(tracker->acc_world_unfiltered_prev));
memset(tracker->acc_world_filtered, 0, sizeof(tracker->acc_world_filtered));
memset(tracker->acc_world_lpf, 0, sizeof(tracker->acc_world_lpf)); // 清理新增的LPF状态
#if XTELL_TEST
debug2.acc_magnitude = 0;
#endif
break;
case FALLEN:
// TODO
break;
default:
break;
}
#if 1
float linear_acc_device[3];
float linear_acc_world[3];
float tmp_world_acc[3];
// 在设备坐标系下,移除重力,得到线性加速度
q_remove_gravity_with_quaternion(acc_device_ms2, quaternion_data, linear_acc_device);
// 将设备坐标系下的线性加速度,旋转到世界坐标系
q_transform_to_world_with_quaternion(linear_acc_device, quaternion_data, tmp_world_acc);
float all_world_mag = sqrtf(tmp_world_acc[0] * tmp_world_acc[0] +
tmp_world_acc[1] * tmp_world_acc[1] +
tmp_world_acc[2] * tmp_world_acc[2]);
static int count = 0;
if(count > 100){
xlog("===original(g): x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",acc_g[0],acc_g[1],acc_g[2]);
xlog("===world(m/s^2) no g: x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",tmp_world_acc[0],tmp_world_acc[1],tmp_world_acc[2],all_world_mag); //去掉重力加速度
xlog("===gyr(dps) : x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",gyr_dps[0],gyr_dps[1],gyr_dps[2]); //angle
xlog("===angle : x %.2f, y %.2f, z %.2f,===\n",angle[0],angle[1],angle[2]);
count = 0;
}
count++;
#endif
}
/**
* @brief 滑雪数据计算
*
* @param acc_data_buf 传入的三轴加速度数据
* @param gyr_data_buf 传入的三轴陀螺仪数据
* @param angle_data 传入的欧若拉角数据
* @return BLE_send_data_t 要发送给蓝牙的数据
*/
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion) {
static int initialized = 0;
static float acc_data_g[3];
static float gyr_data_dps[3];
if(quaternion != NULL){
memcpy(quaternion_data, quaternion, 4 * sizeof(float));
}
// const float delta_time = DELTA_TIME+0.01f;
// const float delta_time = DELTA_TIME + 0.005f;
const float delta_time = DELTA_TIME;
BLE_send_data_t BLE_send_data;
if (!initialized) {
skiing_tracker_init(&my_skiing_tracker);
initialized = 1;
printf("Skiing Tracker Initialized. Waiting for sensor calibration...\n");
}
#if ACC_RANGE==2
// 加速度 LSB to g
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 16384.0f;
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 16384.0f;
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 16384.0f;
#endif
#if ACC_RANGE==4
// 加速度 LSB to g
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 8192.0f;
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 8192.0f;
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 8192.0f;
#endif
#if ACC_RANGE==8
//±8g 4096
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 4096.0f; //ax
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 4096.0f; //ay
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 4096.0f; //az
#endif
#if ACC_RANGE==16
//±16g 2048
acc_data_g[0] = (float)acc_data_buf[0] / 2048.0f; //ax
acc_data_g[1] = (float)acc_data_buf[1] / 2048.0f; //ay
acc_data_g[2] = (float)acc_data_buf[2] / 2048.0f; //az
#endif
// 陀螺仪 LSB to dps (度/秒)
// ±2000dps量程下转换系数约为 0.061
gyr_data_dps[0] = (float)gyr_data_buf[0] * 0.061f;
gyr_data_dps[1] = (float)gyr_data_buf[1] * 0.061f;
gyr_data_dps[2] = (float)gyr_data_buf[2] * 0.061f;
skiing_tracker_update(&my_skiing_tracker, acc_data_g, gyr_data_dps, angle_data, delta_time);
BLE_send_data.skiing_state = my_skiing_tracker.state;
for (int i = 0; i < 3; i++) {
#ifdef XTELL_TEST
BLE_send_data.acc_data[i] = (short)(acc_data_g[i] * 9.8f) * 100; //cm/^s2
BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_dps[i]; //dps
BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
#else
BLE_send_data.acc_data[i] = (short)acc_data_buf[i]; //原始adc数据
BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_buf[i]; //原始adc数据
BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
#endif
}
BLE_send_data.speed_cms = (int)(my_skiing_tracker.speed * 100);
BLE_send_data.distance_cm = (int)(my_skiing_tracker.distance * 100);
// printf("Calculate the time interval =============== end\n");
return BLE_send_data;
}

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@ -0,0 +1,88 @@
#ifndef SKIING_TRACKER_H
#define SKIING_TRACKER_H
#include "../xtell.h"
// 定义滑雪者可能的状态
typedef enum {
STATIC, // 静止或动态稳定0
NO_CONSTANT_SPEED, // 正在滑雪非匀速1
CONSTANT_SPEED, // 正在滑雪匀速2
WOBBLE, // 正在原地旋转3
WHEEL, // 转弯4
FALLEN, // 已摔倒5
TAKING_OFF, // 起跳冲击阶段6
IN_AIR, // 空中失重阶段7
LANDING, // 落地冲击阶段8
STOP_DETECTION, // 停止检测9
UNKNOWN // 未知状态10
} skiing_state_t;
#define VARIANCE_BUFFER_SIZE 5 // 用于计算方差的数据窗口大小 (5个样本 @ 100Hz = 50ms),减小延迟,提高实时性
#define DELTA_TIME 0.01f
// 追踪器数据结构体
typedef struct {
// 公开数据
float velocity[3]; // 当前速度 (x, y, z),单位: m/s
float distance; // 总滑行距离,单位: m
float speed; // 当前速率 (标量),单位: m/s
skiing_state_t state; // 当前滑雪状态
// 内部计算使用的私有成员
float acc_no_g[3]; // 去掉重力分量后的加速度
// 用于空中距离计算
float time_in_air; // 滞空时间计时器
float initial_velocity_on_takeoff[3]; // 起跳瞬间的速度向量
int airborne_entry_counter; // 进入空中状态的确认计数器
int grounded_entry_counter; // 落地确认计数器
// --- 内部计算使用的私有成员 ---
// 用于动态零速更新和旋转检测的缓冲区
float acc_buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3]; // 加速度数据窗口
float gyr_buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3]; // 角速度数据窗口
int buffer_index; // 缓冲区当前索引
int buffer_filled; // 缓冲区是否已填满的标志
// 用于高通滤波器(巴特沃斯一阶滤波器)的私有成员,以消除加速度的直流偏置
float acc_world_filtered[3]; //过滤过的
float acc_world_unfiltered_prev[3]; //上一次没过滤的
float acc_world_lpf[3]; // 经过低通滤波后的世界坐标系加速度
} skiing_tracker_t;
//ble发送的数据
typedef struct{ //__attribute__((packed)){ //该结构体取消内存对齐
char sensor_state;
char skiing_state;
int speed_cms; //求出的速度cm/s
int distance_cm; //求出的距离cm
short acc_data[3]; //三轴加速度, g
short gyr_data[3]; //三轴陀螺仪, dps
float angle_data[3]; //欧若拉角
}BLE_send_data_t;
typedef struct{
int acc_KS[3]; //卡尔曼后LSB转换后的 三轴加速度数据cm/s^2
int gyr_KS_dps[3]; //卡尔曼后LSB to dps 三轴陀螺仪数据
int angle_KS[3]; //卡尔曼后,计算得到的欧若拉角数据
}BLE_KS_send_data_t;
#ifdef XTELL_TEST
typedef struct{
float acc_variance; //三轴加速度方差之和
float gyr_variance; //三轴陀螺仪方差之和
float acc_magnitude; //三轴加速度模长
float gyr_magnitude; //三轴陀螺仪模长
}debug_t;
#endif
/**
* @brief 初始化滑雪追踪器
*
* @param tracker 指向 skiing_tracker_t 结构体的指针
*/
void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker);
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion);
#endif // SKIING_TRACKER_H

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@ -32,6 +32,7 @@ sensor_processing_task当中就进行了计算包括卡尔曼等在timer
# 11.13 # 11.13
代码主要文件夹apps\earphone\xtell_Sensor 代码主要文件夹apps\earphone\xtell_Sensor
- apps\earphone\xtell_Sensor\send_data.c xtell_task_create 函数,传感器计算程序逻辑开始位置,包括传感器读取数据的任务、蓝牙发送任务、速度距离计算任务 - apps\earphone\xtell_Sensor\send_data.c xtell_task_create 函数,传感器计算程序逻辑开始位置,包括传感器读取数据的任务、蓝牙发送任务、速度距离计算任务
@ -53,3 +54,42 @@ sensor_processing_task当中就进行了计算包括卡尔曼等在timer
- 要使用只需要把代码复制粘贴到calculate文件夹下 - 要使用只需要把代码复制粘贴到calculate文件夹下
# 11.18
去除重力分量后仍有误差:
- 数据对齐?
- 有没有丢数据?
- 重复定位的数据?
- 静态时的角度误差?
定时器1的回调函数10ms调用一次**A**读取传感器数据放进buff
定时器2的回调函数5ms调用一次**B**读取buff的传感器数据去除重力分离的计算
- **数据没有对齐**A 的回调调用计数 > B 的回调调用计数
- **丢数据了**A 读取传感器数据的回调函数中打印了buff已满的log
- **重复定位**:移动后回到原先的位置,前后的计算得到的三轴角度相同
- **静态时的角度误差**1°左右
- 定时器2不进行重力分离计算只进行计数也仍然有数据没有对齐和丢数据的情况
将读取传感器数据、去除重力分量计算放到同一个任务下,同步进行
- 数据没有丢失,数据也对齐了
- 在小倾斜的坡面下,去除重力分量后的总的加速度,**小于0.1m/s^2**
- 在大倾斜的坡面下如旋转超过70°去除重力分量后的总的加速度在**0.4m/s^2上下**
- 貌似是角度越大,越接近方向锁,导致角度更容易漂移造错数据错误
采用四元数的方式做去除重力分量的计算:
- 将读取传感器数据、去除重力分量计算放到同一个任务下
- 在小倾斜的坡面下,去除重力分量后的总的加速度,低于**0.04m/s^2**
- 在大倾斜的坡面下如旋转超过70°去除重力分量后的总的加速度在**0.1m/s^2上下**
- 大倾斜角度的误差要靠磁力计来消除yaw无法通过加速度计来消除偏差

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@ -0,0 +1,166 @@
/*
发送数据给上位机的,需要将log打印出口关闭
*/
#include "ano_protocol.h"
#include "asm/uart_dev.h"
#include "app_config.h"
// 定义协议常量
#define ANO_FRAME_HEADER 0xAA
#define ANO_TO_COMPUTER_ADDR 0xFF
// 用于保存 uart_dev_open 返回的句柄
static const uart_bus_t *ano_uart_dev = NULL;
/**
* @brief 计算并填充协议的校验和
* @param frame_buffer 指向数据帧缓冲区的指针
*/
static void ano_calculate_checksum(u8 *frame_buffer) {
#if TCFG_UART0_ENABLE==0
u8 sum_check = 0;
u8 add_check = 0;
// 数据长度在索引为 3 的位置
u8 data_len = frame_buffer[3];
// 需要计算校验和的总长度 = 帧头(1) + 地址(1) + ID(1) + 长度(1) + 数据(data_len)
u16 checksum_len = 4 + data_len;
for (u16 i = 0; i < checksum_len; i++) {
sum_check += frame_buffer[i];
add_check += sum_check;
}
// 将计算出的校验和填充到帧的末尾
frame_buffer[checksum_len] = sum_check;
frame_buffer[checksum_len + 1] = add_check;
#endif
}
/**
* @brief 初始化用于上位机通信的串口
*/
int ano_protocol_init(u32 baudrate) {
#if TCFG_UART0_ENABLE==0
// 防止重复初始化
if (ano_uart_dev) {
return 0;
}
struct uart_platform_data_t ut_arg = {0};
// TCFG_ONLINE_TX_PORT 和 TCFG_ONLINE_RX_PORT 通常在 app_config.h 中定义
ut_arg.tx_pin = TCFG_ONLINE_TX_PORT;
ut_arg.rx_pin = (u8)-1; // -1 表示不使用该引脚,因为我们只发送数据
ut_arg.baud = baudrate;
// 以下为接收相关配置由于只发送全部设为0或NULL
ut_arg.rx_cbuf = NULL;
ut_arg.rx_cbuf_size = 0;
ut_arg.frame_length = 0;
ut_arg.rx_timeout = 0;
ut_arg.isr_cbfun = NULL;
ano_uart_dev = (uart_bus_t *)uart_dev_open(&ut_arg);
if (ano_uart_dev == NULL) {
return -1;
}
#endif
return 0;
}
/**
* @brief 发送惯性传感器数据 (ID: 0x01)
*/
void ano_send_inertial_data(s16 acc_x, s16 acc_y, s16 acc_z,
s16 gyr_x, s16 gyr_y, s16 gyr_z,
u8 shock_sta) {
#if TCFG_UART0_ENABLE==0
if (ano_uart_dev == NULL) {
return; // 如果串口未初始化,则不执行任何操作
}
// 帧总长度 = 4(固定头) + 13(数据) + 2(校验) = 19 字节
u8 frame_buffer[19];
u8 data_idx = 4; // DATA区域从索引4开始
// 1. 填充帧头、地址、ID、长度
frame_buffer[0] = ANO_FRAME_HEADER;
frame_buffer[1] = ANO_TO_COMPUTER_ADDR;
frame_buffer[2] = 0x01; // 功能码 ID
frame_buffer[3] = 13; // 数据长度 LEN
// 2. 填充数据内容 (DATA),注意小端模式 (低字节在前)
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_x & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_x >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_y & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_y >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_z & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(acc_z >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_x & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_x >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_y & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_y >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_z & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(gyr_z >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = shock_sta;
// 3. 计算并填充校验和
ano_calculate_checksum(frame_buffer);
// 4. 通过串口发送整个数据帧
ano_uart_dev->write(frame_buffer, sizeof(frame_buffer));
#endif
}
/**
* @brief 发送飞控姿态数据 (ID: 0x03)
*
* @param rol
* @param pit
* @param yaw
* @param fusion_sta
*/
void ano_send_attitude_data(float rol, float pit, float yaw, u8 fusion_sta) {
#if TCFG_UART0_ENABLE==0
if (ano_uart_dev == NULL) {
return; // 如果串口未初始化,则不执行任何操作
}
// 帧总长度 = 4(固定头) + 7(数据) + 2(校验) = 13 字节
u8 frame_buffer[13];
u8 data_idx = 4; // DATA区域从索引4开始
// 1. 填充帧头、地址、ID、长度
frame_buffer[0] = ANO_FRAME_HEADER;
frame_buffer[1] = ANO_TO_COMPUTER_ADDR;
frame_buffer[2] = 0x03; // 功能码 ID
frame_buffer[3] = 7; // 数据长度 LEN
// 2. 转换浮点数为整数并填充 (DATA),注意小端模式
s16 rol_int = (s16)(rol * 100);
s16 pit_int = (s16)(pit * 100);
s16 yaw_int = (s16)(yaw * 100);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(rol_int & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(rol_int >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(pit_int & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(pit_int >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(yaw_int & 0xFF);
frame_buffer[data_idx++] = (u8)(yaw_int >> 8);
frame_buffer[data_idx++] = fusion_sta;
// 3. 计算并填充校验和
ano_calculate_checksum(frame_buffer);
// 4. 通过串口发送整个数据帧
ano_uart_dev->write(frame_buffer, sizeof(frame_buffer));
#endif
}

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@ -0,0 +1,37 @@
#ifndef __ANO_PROTOCOL_H__
#define __ANO_PROTOCOL_H__
#include "system/includes.h"
/**
* @brief 初始化用于上位机通信的串口
*
* @param baudrate 波特率,例如 115200
* @return 0: 成功, -1: 失败
*/
int ano_protocol_init(u32 baudrate);
/**
* @brief 发送惯性传感器数据 (ID: 0x01)
* @param acc_x X轴加速度
* @param acc_y Y轴加速度
* @param acc_z Z轴加速度
* @param gyr_x X轴陀螺仪
* @param gyr_y Y轴陀螺仪
* @param gyr_z Z轴陀螺仪
* @param shock_sta 震动状态
*/
void ano_send_inertial_data(s16 acc_x, s16 acc_y, s16 acc_z,
s16 gyr_x, s16 gyr_y, s16 gyr_z,
u8 shock_sta);
/**
* @brief 发送飞控姿态数据 (ID: 0x03)
* @param rol 横滚角 (单位: 度)
* @param pit 俯仰角 (单位: 度)
* @param yaw 航向角 (单位: 度)
* @param fusion_sta 融合状态
*/
void ano_send_attitude_data(float rol, float pit, float yaw, u8 fusion_sta);
#endif // __ANO_PROTOCOL_H__

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@ -3,8 +3,10 @@
*/ */
#include "skiing_tracker.h" #include "skiing_tracker.h"
#include "../sensor/SC7U22.h" #include "../sensor/SC7U22.h"
#include <math.h>
#include <string.h>
#define G_ACCELERATION 9.81f
#define DEG_TO_RAD (3.14159265f / 180.0f)
#define ENABLE_XLOG 1 #define ENABLE_XLOG 1
#ifdef xlog #ifdef xlog
@ -16,12 +18,83 @@
#define xlog(format, ...) ((void)0) #define xlog(format, ...) ((void)0)
#endif #endif
// --- 静止检测 ---
//两个判断是否静止的必要条件:动态零速更新(ZUPT)阈值
// 加速方差阈值,提高阈值,让“刹车”更灵敏,以便在波浪式前进等慢速漂移时也能触发零速更新
#define STOP_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 0.2f
// 陀螺仪方差阈值
#define STOP_GYR_VARIANCE_THRESHOLD 5.0f
// 静止时候的陀螺仪模长
#define STOP_GYR_MAG_THRESHOLD 15
// --- --- ---
#define G_ACCELERATION 9.81f // --- 启动滑雪阈值 ---
#define DEG_TO_RAD (3.14159265f / 180.0f) // 加速度模长与重力的差值大于此值,认为开始运动;降低阈值,让“油门”更灵敏,以便能捕捉到真实的慢速启动
#define START_ACC_MAG_THRESHOLD 1.0f //0.5、1
// 陀螺仪方差阈值,以允许启动瞬间的正常抖动,但仍能过滤掉混乱的、非滑雪的晃动。
#define START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD 15.0f
// --- --- ---
// --- 滑雪过程 ---
//加速度 模长(不含重力),低于此值视为 在做匀速运动
#define SKIING_ACC_MAG_THRESHOLD 0.5f
//陀螺仪 模长,高于此值视为 摔倒了
#define FALLEN_GRY_MAG_THRESHOLD 2000.0f //未确定
// --- --- ---
// --- 原地旋转抖动 ---
// 加速度 方差 阈值。此值比 静止检测 阈值更宽松,
#define WOBBLE_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 0.5f
// 加速度 模长 阈值
#define WOBBLE_ACC_MAG_THRESHOLD 1.0f
// 角速度 总模长 大于此值(度/秒),认为正在进行非滑雪的旋转或摆动
#define ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD 30.0f
// --- --- ---
// --- 滑雪转弯动 ---
// 加速度 方差 阈值,大于此值,滑雪过程可能发生了急转弯
#define WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD 7.0f
// 角速度 总模长 大于此值(度/秒),认为滑雪过程中进行急转弯
#define WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD 500.0f //
// --- --- ---
// --- 跳跃 ---
// 加速度模长低于此值(g),认为进入失重状态(IN_AIR)
#define AIRBORNE_ACC_MAG_LOW_THRESHOLD 0.4f
// 加速度模长高于此值(g),认为发生落地冲击(LANDING)
#define LANDING_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD 3.5f
// 起跳加速度阈值(g)用于进入TAKING_OFF状态
#define TAKEOFF_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD 1.8f
// 进入空中状态确认计数需要连续3个采样点加速度低于阈值才判断为起跳
#define AIRBORNE_CONFIRM_COUNT 3
// 落地状态确认计数加速度恢复到1g附近并持续2个采样点(20ms)则认为已落地
#define GROUNDED_CONFIRM_COUNT 2
// 最大滞空时间(秒),超过此时间强制认为已落地,防止状态锁死
#define MAX_TIME_IN_AIR 12.5f
// --- --- ---
// --- 用于消除积分漂移的滤波器和阈值 ---
// 高通滤波器系数 (alpha)。alpha 越接近1滤除低频(直流偏移)的效果越强,但可能滤掉真实的慢速运动。
// alpha = RC / (RC + dt)参考RC电路而来fc ≈ (1 - alpha) / (2 * π * dt)
#define HPF_ALPHA 0.999f
//0.995f 0.08 Hz 的信号
//0.999f 0.0159 Hz
// --- --- ---
// --- 低通滤波器 ---
// 低通滤波器系数 (alpha)。alpha 越小,滤波效果越强(更平滑),但延迟越大。
// alpha 推荐范围 0.7 ~ 0.95。可以从 0.85 开始尝试。
#define LPF_ALPHA 0.7f
// 加速度死区阈值 (m/s^2)。低于此阈值的加速度被认为是噪声,不参与积分。
// 设得太高会忽略真实的慢速启动,设得太低则无法有效抑制噪声。
//参考0.2f ~ 0.4f
#define ACC_DEAD_ZONE_THRESHOLD 0.05f
// --- 模拟摩擦力,进行速度衰减 ---
#define SPEED_ATTENUATION 1.0f //暂不模拟
BLE_KS_send_data_t KS_data; BLE_KS_send_data_t KS_data;
static float quaternion_data[4];
#ifdef XTELL_TEST #ifdef XTELL_TEST
debug_t debug1; debug_t debug1;
@ -81,51 +154,54 @@ static void calculate_air_distance(skiing_tracker_t *tracker) {
/** /**
* @brief 在设备坐标系下,从原始加速度数据中移除重力分量 * @brief 使用四元数直接从设备坐标系的加速度中移除重力分量
* @details 这种方法比使用欧拉角更精确、更稳定,且避免了万向节死锁。
* @param acc_device 输入:设备坐标系下的原始加速度 [x, y, z], 单位 m/s^2 * @param acc_device 输入:设备坐标系下的原始加速度 [x, y, z], 单位 m/s^2
* @param angle 输入:姿态角 [pitch, roll, yaw],单位: 度 * @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_device 输出:设备坐标系下移除重力后的线性加速度 [x, y, z] * @param acc_linear_device 输出:设备坐标系下移除重力后的线性加速度 [x, y, z]
*/ */
void remove_gravity_in_device_frame(const float *acc_device, const float *angle, float *acc_linear_device) void q_remove_gravity_with_quaternion(const float *acc_device, const float *q, float *acc_linear_device)
{ {
float pitch = angle[0] * DEG_TO_RAD; // 绕 Y 轴 // 从四元数计算重力在设备坐标系下的投影
float roll = angle[1] * DEG_TO_RAD; // 绕 X 轴 // G_device = R_transpose * G_world
float yaw = angle[2] * DEG_TO_RAD; // 绕 Z 轴 // G_world = [0, 0, g]
// R_transpose 的第三列即为重力投影方向
float gx = 2.0f * (q[1] * q[3] - q[0] * q[2]);
float gy = 2.0f * (q[0] * q[1] + q[2] * q[3]);
float gz = q[0] * q[0] - q[1] * q[1] - q[2] * q[2] + q[3] * q[3];
float cp = cosf(pitch); // 从原始加速度中减去重力分量
float sp = sinf(pitch); acc_linear_device[0] = acc_device[0] - gx * G_ACCELERATION;
float cr = cosf(roll); acc_linear_device[1] = acc_device[1] - gy * G_ACCELERATION;
float sr = sinf(roll); acc_linear_device[2] = acc_device[2] - gz * G_ACCELERATION;
float cy = cosf(yaw);
float sy = sinf(yaw);
// 世界坐标系下的重力矢量
const float g_world[3] = {0.0f, 0.0f, G_ACCELERATION};
// 计算旋转矩阵 R 的转置矩阵 R_transpose
// R (Z-Y-X) =
// [ cy*cp, cy*sp*sr - sy*cr, cy*sp*cr + sy*sr]
// [ sy*cp, sy*sp*sr + cy*cr, sy*sp*cr - cy*sr]
// [ -sp, cp*sr, cp*cr ]
//
// R_transpose =
// [ cy*cp, sy*cp, -sp ]
// [ cy*sp*sr - sy*cr, sy*sp*sr + cy*cr, cp*sr ]
// [ cy*sp*cr + sy*sr, sy*sp*cr - cy*sr, cp*cr ]
// 计算重力在设备坐标系下的投影 G_device = R_transpose * G_world
// 由于 G_world 只有 z 分量,计算可以简化
float g_device[3];
g_device[0] = (-sp) * g_world[2];
g_device[1] = (cp * sr) * g_world[2];
g_device[2] = (cp * cr) * g_world[2];
// 从原始设备加速度中减去重力投影
acc_linear_device[0] = acc_device[0] - g_device[0];
acc_linear_device[1] = acc_device[1] - g_device[1];
acc_linear_device[2] = acc_device[2] - g_device[2];
} }
/**
* @brief 使用四元数将设备坐标系的线性加速度转换到世界坐标系
* @details 同样,此方法比使用欧拉角更优。
* @param acc_linear_device 输入:设备坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
* @param q 输入:表示姿态的四元数 [w, x, y, z]
* @param acc_linear_world 输出:世界坐标系下的线性加速度 [x, y, z]
*/
void q_transform_to_world_with_quaternion(const float *acc_linear_device, const float *q, float *acc_linear_world)
{
// 这是 R_device_to_world * acc_linear_device 的展开形式
acc_linear_world[0] = (1.0f - 2.0f*q[2]*q[2] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[1]*q[2] - 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[1]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[1] = (2.0f*q[1]*q[2] + 2.0f*q[0]*q[3]) * acc_linear_device[0] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[3]*q[3]) * acc_linear_device[1] +
(2.0f*q[2]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[2];
acc_linear_world[2] = (2.0f*q[1]*q[3] - 2.0f*q[0]*q[2]) * acc_linear_device[0] +
(2.0f*q[2]*q[3] + 2.0f*q[0]*q[1]) * acc_linear_device[1] +
(1.0f - 2.0f*q[1]*q[1] - 2.0f*q[2]*q[2]) * acc_linear_device[2];
// acc_linear_world[2] -= G_ACCELERATION;
}
/** /**
* @brief 计算缓冲区内三轴数据的方差之和 * @brief 计算缓冲区内三轴数据的方差之和
* *
@ -161,7 +237,170 @@ static float calculate_variance(float buffer[VARIANCE_BUFFER_SIZE][3])
return variance[0] + variance[1] + variance[2]; return variance[0] + variance[1] + variance[2];
} }
/**
* @brief 摩擦力模拟,进行速度衰减
*
* @param tracker
*/
void forece_of_friction(skiing_tracker_t *tracker){
// 增加速度衰减,模拟摩擦力
tracker->velocity[0] *= SPEED_ATTENUATION;
tracker->velocity[1] *= SPEED_ATTENUATION;
tracker->velocity[2] = 0; // 垂直速度强制归零
}
/**
* @brief 状态机更新
*
* @param tracker 传入同步修改后传出
* @param acc_device_ms2 三轴加速度m/s^2
* @param gyr_dps 三轴陀螺仪dps
*/
static void update_state_machine(skiing_tracker_t *tracker, const float *acc_device_ms2, const float *gyr_dps)
{
// 缓冲区未填满时,不进行状态判断,默认为静止
if (!tracker->buffer_filled) {
tracker->state = STATIC;
return;
}
// --- 计算关键指标 ---
float acc_variance = calculate_variance(tracker->acc_buffer); // 计算加速度方差
float gyr_variance = calculate_variance(tracker->gyr_buffer); // 计算陀螺仪方差
float gyr_magnitude = sqrtf(gyr_dps[0]*gyr_dps[0] + gyr_dps[1]*gyr_dps[1] + gyr_dps[2]*gyr_dps[2]); //dps
float acc_magnitude = sqrtf(acc_device_ms2[0]*acc_device_ms2[0] + acc_device_ms2[1]*acc_device_ms2[1] + acc_device_ms2[2]*acc_device_ms2[2]); //m/s^s
float acc_magnitude_g = acc_magnitude / G_ACCELERATION; // 转换为g单位用于跳跃判断
#ifdef XTELL_TEST
debug1.acc_variance =acc_variance;
debug1.gyr_variance =gyr_variance;
debug1.gyr_magnitude=gyr_magnitude;
debug1.acc_magnitude=fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION);
#endif
// --- 状态机逻辑 (核心修改区域) ---
#if 0 //暂时不考虑空中
// 1. 空中/落地状态的后续处理
if (tracker->state == IN_AIR) {
// A. 检测巨大冲击 -> 落地
if (acc_magnitude_g > LANDING_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD) {
tracker->state = LANDING;
// B. 检测超时 -> 强制落地 (安全机制)
} else if (tracker->time_in_air > MAX_TIME_IN_AIR) {
tracker->state = LANDING;
// C. 检测恢复正常重力 (平缓落地)
} else if (acc_magnitude_g > 0.8f && acc_magnitude_g < 1.5f) {
tracker->grounded_entry_counter++;
if (tracker->grounded_entry_counter >= GROUNDED_CONFIRM_COUNT) {
tracker->state = LANDING;
}
} else {
tracker->grounded_entry_counter = 0;
}
return; // 在空中或刚切换到落地,结束本次状态判断
}
// 2. 严格的 "起跳->空中" 状态转换逻辑
// 只有当处于滑行状态时,才去检测起跳意图
if (tracker->state == NO_CONSTANT_SPEED || tracker->state == CONSTANT_SPEED || tracker->state == WHEEL) {
if (acc_magnitude_g > TAKEOFF_ACC_MAG_HIGH_THRESHOLD) {
tracker->state = TAKING_OFF;
tracker->airborne_entry_counter = 0; // 准备检测失重
return;
}
}
// 只有在TAKING_OFF状态下才去检测是否进入失重
if (tracker->state == TAKING_OFF) {
if (acc_magnitude_g < AIRBORNE_ACC_MAG_LOW_THRESHOLD) {
tracker->airborne_entry_counter++;
if (tracker->airborne_entry_counter >= AIRBORNE_CONFIRM_COUNT) {
memcpy(tracker->initial_velocity_on_takeoff, tracker->velocity, sizeof(tracker->velocity));
tracker->time_in_air = 0;
tracker->state = IN_AIR;
tracker->airborne_entry_counter = 0;
tracker->grounded_entry_counter = 0;
return;
}
} else {
// 如果在起跳冲击后一段时间内没有失重,说明只是一个颠簸,恢复滑行
// 可以加一个小的超时计数器,这里为了简单先直接恢复
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
return; // 无论是否切换,都结束本次判断
}
#endif
// --- 静止判断 ---
if (acc_variance < STOP_ACC_VARIANCE_THRESHOLD && gyr_variance < STOP_GYR_VARIANCE_THRESHOLD && gyr_magnitude < STOP_GYR_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = STATIC;
return;
}
// --- 地面状态切换逻辑 ---
switch (tracker->state) {
case LANDING:
tracker->state = STATIC;
break;
case STATIC:
// 优先判断是否进入 WOBBLE 状态
// 条件:陀螺仪活动剧烈,但整体加速度变化不大(说明是原地转或晃)
if (gyr_magnitude > ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) < WOBBLE_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = WOBBLE;
}
// 只有在陀螺仪和加速度都满足“前进”特征时,才启动
else if (gyr_variance > START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
break;
case WOBBLE:
// 从 WOBBLE 状态启动的条件应该和从 STATIC 启动一样严格
if (gyr_variance < START_GYR_VARIANCE_THRESHOLD * 2 && fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
// 如果陀螺仪活动减弱,则可能恢复静止
else if (gyr_magnitude < ROTATION_GYR_MAG_THRESHOLD * 0.8f) { // 增加迟滞,避免抖动
// 不直接跳回STATIC而是依赖下一轮的全局静止判断
}
break;
case NO_CONSTANT_SPEED: //非匀速状态
//暂时不考虑摔倒
// if (gyr_magnitude > FALLEN_GRY_MAG_THRESHOLD) {
// tracker->state = FALLEN; //摔倒
// } else
if (gyr_magnitude > WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD && acc_variance > WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD) {
tracker->state = WHEEL; //转弯
} else if (fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) < SKIING_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = CONSTANT_SPEED; //匀速
}
break;
case CONSTANT_SPEED: //匀速状态
if (fabsf(acc_magnitude - G_ACCELERATION) > START_ACC_MAG_THRESHOLD) {
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
//TODO可以添加进入转弯或摔倒的判断
break;
case WHEEL:
// 从转弯状态,检查转弯是否结束
// 如果角速度和加速度方差都降下来了,就回到普通滑行状态
if (gyr_magnitude < WHEEL_GYR_MAG_THRESHOLD * 0.8f && acc_variance < WHEEL_ACC_VARIANCE_THRESHOLD * 0.8f) { // 乘以一个滞后系数避免抖动
tracker->state = NO_CONSTANT_SPEED;
}
break;
case FALLEN:
// TODO回到 STATIC
break;
}
}
/** /**
@ -187,27 +426,140 @@ void skiing_tracker_update(skiing_tracker_t *tracker, float *acc_g, float *gyr_d
acc_device_ms2[1] = acc_g[1] * G_ACCELERATION; acc_device_ms2[1] = acc_g[1] * G_ACCELERATION;
acc_device_ms2[2] = acc_g[2] * G_ACCELERATION; acc_device_ms2[2] = acc_g[2] * G_ACCELERATION;
#if 1 //测试禁止状态下陀螺仪的三轴加速度,去掉重力分量后是否正常 // 将最新数据存入缓冲区
float tmp_device_acc[3]; memcpy(tracker->acc_buffer[tracker->buffer_index], acc_device_ms2, sizeof(acc_device_ms2));
extern void remove_gravity_in_device_frame(const float *acc_device, const float *angle, float *acc_linear_device); memcpy(tracker->gyr_buffer[tracker->buffer_index], gyr_dps, 3 * sizeof(float));
remove_gravity_in_device_frame(acc_device_ms2,angle,tmp_device_acc);
tracker->buffer_index++;
if (tracker->buffer_index >= VARIANCE_BUFFER_SIZE) {
tracker->buffer_index = 0;
tracker->buffer_filled = 1; // 标记缓冲区已满
}
// --- 更新状态机 ---
update_state_machine(tracker, acc_device_ms2, gyr_dps);
// --- 根据状态执行不同的计算逻辑 ---
switch (tracker->state) {
case TAKING_OFF:
tracker->speed = 0.0f;
break;
case IN_AIR:
// 在空中时,只累加滞空时间
tracker->time_in_air += dt;
break;
case LANDING:
// 刚落地,计算空中距离
calculate_air_distance(tracker);
// 清理速度和滤波器状态,为恢复地面追踪做准备
memset(tracker->velocity, 0, sizeof(tracker->velocity));
tracker->speed = 0;
memset(tracker->acc_world_unfiltered_prev, 0, sizeof(tracker->acc_world_unfiltered_prev));
memset(tracker->acc_world_filtered, 0, sizeof(tracker->acc_world_filtered));
memset(tracker->acc_world_lpf, 0, sizeof(tracker->acc_world_lpf)); // 清理新增的LPF状态
break;
case WHEEL:
case NO_CONSTANT_SPEED:
float linear_acc_device[3];
float linear_acc_world[3];
// 在设备坐标系下,移除重力,得到线性加速度
q_remove_gravity_with_quaternion(acc_device_ms2, quaternion_data, linear_acc_device);
// 将设备坐标系下的线性加速度,旋转到世界坐标系
q_transform_to_world_with_quaternion(linear_acc_device, quaternion_data, linear_acc_world);
// 将最终用于积分的加速度存入 tracker 结构体
memcpy(tracker->acc_no_g, linear_acc_world, sizeof(linear_acc_world));
float acc_world_temp[3]; // 临时变量存储当前周期的加速度
for (int i = 0; i < 2; i++) { // 只处理水平方向的 x 和 y 轴
// --- 核心修改:颠倒滤波器顺序为 HPF -> LPF ---
// 1. 高通滤波 (HPF) 先行: 消除因姿态误差导致的重力泄漏(直流偏置)
// HPF的瞬态响应会产生尖峰这是正常的。
tracker->acc_world_filtered[i] = HPF_ALPHA * (tracker->acc_world_filtered[i] + tracker->acc_no_g[i] - tracker->acc_world_unfiltered_prev[i]);
tracker->acc_world_unfiltered_prev[i] = tracker->acc_no_g[i];
// 2. 低通滤波 (LPF) 殿后: 平滑掉HPF产生的尖峰和传感器自身的高频振动噪声。
// 这里使用 tracker->acc_world_filtered[i] 作为LPF的输入。
tracker->acc_world_lpf[i] = (1.0f - LPF_ALPHA) * tracker->acc_world_filtered[i] + LPF_ALPHA * tracker->acc_world_lpf[i];
// 将最终处理完的加速度值存入临时变量
acc_world_temp[i] = tracker->acc_world_lpf[i];
}
// 计算处理后加速度的水平模长 // 计算处理后加速度的水平模长
float all_device_mag = sqrtf(tmp_device_acc[0] * tmp_device_acc[0] + float acc_horizontal_mag = sqrtf(acc_world_temp[0] * acc_world_temp[0] +
tmp_device_acc[1] * tmp_device_acc[1] + acc_world_temp[1] * acc_world_temp[1]);
tmp_device_acc[2] * tmp_device_acc[2]); #if XTELL_TEST
debug2.acc_magnitude = acc_horizontal_mag;
#endif
// 应用死区,并积分
if (acc_horizontal_mag > ACC_DEAD_ZONE_THRESHOLD) {
tracker->velocity[0] += acc_world_temp[0] * dt;
tracker->velocity[1] += acc_world_temp[1] * dt;
}
// 更新速度和距离
tracker->speed = sqrtf(tracker->velocity[0] * tracker->velocity[0] +
tracker->velocity[1] * tracker->velocity[1]);
tracker->distance += tracker->speed * dt;
break;
case CONSTANT_SPEED:
//保持上次的速度不变。只更新距离
tracker->distance += tracker->speed * dt;
break;
case STATIC:
case WOBBLE:
// 速度清零,抑制漂移
memset(tracker->velocity, 0, sizeof(tracker->velocity));
tracker->speed = 0.0f;
memset(tracker->acc_world_unfiltered_prev, 0, sizeof(tracker->acc_world_unfiltered_prev));
memset(tracker->acc_world_filtered, 0, sizeof(tracker->acc_world_filtered));
memset(tracker->acc_world_lpf, 0, sizeof(tracker->acc_world_lpf)); // 清理新增的LPF状态
#if XTELL_TEST
debug2.acc_magnitude = 0;
#endif
break;
case FALLEN:
// TODO
break;
default:
break;
}
#if 1
float linear_acc_device[3];
float linear_acc_world[3];
float tmp_world_acc[3];
// 在设备坐标系下,移除重力,得到线性加速度
q_remove_gravity_with_quaternion(acc_device_ms2, quaternion_data, linear_acc_device);
// 将设备坐标系下的线性加速度,旋转到世界坐标系
q_transform_to_world_with_quaternion(linear_acc_device, quaternion_data, tmp_world_acc);
float all_world_mag = sqrtf(tmp_world_acc[0] * tmp_world_acc[0] +
tmp_world_acc[1] * tmp_world_acc[1] +
tmp_world_acc[2] * tmp_world_acc[2]);
static int count = 0; static int count = 0;
if(count > 100){ if(count > 100){
xlog("===original(g): x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",acc_g[0],acc_g[1],acc_g[2]); xlog("===original(g): x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",acc_g[0],acc_g[1],acc_g[2]);
xlog("===device(m/s^2) no g: x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",tmp_device_acc[0],tmp_device_acc[1],tmp_device_acc[2],all_device_mag); //去掉重力加速度 xlog("===world(m/s^2) no g: x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",tmp_world_acc[0],tmp_world_acc[1],tmp_world_acc[2],all_world_mag); //去掉重力加速度
xlog("===gyr(dps) : x %.2f, y %.2f, z %.2f, all %.2f===\n",gyr_dps[0],gyr_dps[1],gyr_dps[2]); //angle xlog("===gyr(dps) : x %.2f, y %.2f, z %.2f===\n",gyr_dps[0],gyr_dps[1],gyr_dps[2]); //angle
xlog("===angle : x %.2f, y %.2f, z %.2f,===\n",angle[0],angle[1],angle[2]); xlog("===angle : x %.2f, y %.2f, z %.2f,===\n",angle[0],angle[1],angle[2]);
xlog("===speed(cm/s): %d\n",(int)(tracker->speed*100) );
count = 0; count = 0;
} }
count++; count++;
#endif #endif
} }
@ -218,18 +570,21 @@ void skiing_tracker_update(skiing_tracker_t *tracker, float *acc_g, float *gyr_d
* @param acc_data_buf 传入的三轴加速度数据 * @param acc_data_buf 传入的三轴加速度数据
* @param gyr_data_buf 传入的三轴陀螺仪数据 * @param gyr_data_buf 传入的三轴陀螺仪数据
* @param angle_data 传入的欧若拉角数据 * @param angle_data 传入的欧若拉角数据
* @return BLE_send_data_t 要发送给蓝牙的数据 * @return 速度cm/s
*/ */
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data) { uint16_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion) {
static int initialized = 0; static int initialized = 0;
static float acc_data_g[3]; static float acc_data_g[3];
static float gyr_data_dps[3]; static float gyr_data_dps[3];
if(quaternion != NULL){
memcpy(quaternion_data, quaternion, 4 * sizeof(float));
}
// const float delta_time = DELTA_TIME+0.01f; // const float delta_time = DELTA_TIME+0.01f;
// const float delta_time = DELTA_TIME + 0.005f; // const float delta_time = DELTA_TIME + 0.005f;
const float delta_time = DELTA_TIME; const float delta_time = DELTA_TIME;
BLE_send_data_t BLE_send_data;
if (!initialized) { if (!initialized) {
skiing_tracker_init(&my_skiing_tracker); skiing_tracker_init(&my_skiing_tracker);
@ -274,22 +629,7 @@ BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short*
skiing_tracker_update(&my_skiing_tracker, acc_data_g, gyr_data_dps, angle_data, delta_time); skiing_tracker_update(&my_skiing_tracker, acc_data_g, gyr_data_dps, angle_data, delta_time);
// BLE_send_data.skiing_state = my_skiing_tracker.state;
// for (int i = 0; i < 3; i++) {
// #ifdef XTELL_TEST
// BLE_send_data.acc_data[i] = (short)(acc_data_g[i] * 9.8f) * 100; //cm/^s2
// BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_dps[i]; //dps
// BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
// #else
// BLE_send_data.acc_data[i] = (short)acc_data_buf[i]; //原始adc数据
// BLE_send_data.gyr_data[i] = (short)gyr_data_buf[i]; //原始adc数据
// BLE_send_data.angle_data[i] = angle_data[i];
// #endif
// }
// BLE_send_data.speed_cms = (int)(my_skiing_tracker.speed * 100);
// BLE_send_data.distance_cm = (int)(my_skiing_tracker.distance * 100);
// // printf("Calculate the time interval =============== end\n");
return BLE_send_data; return (uint16_t)(my_skiing_tracker.speed * 100);
} }

View File

@ -2,6 +2,10 @@
#define SKIING_TRACKER_H #define SKIING_TRACKER_H
#include "../xtell.h" #include "../xtell.h"
#include <math.h>
#include <string.h>
// 定义滑雪者可能的状态 // 定义滑雪者可能的状态
typedef enum { typedef enum {
STATIC, // 静止或动态稳定0 STATIC, // 静止或动态稳定0
@ -30,7 +34,7 @@ typedef struct {
skiing_state_t state; // 当前滑雪状态 skiing_state_t state; // 当前滑雪状态
// 内部计算使用的私有成员 // 内部计算使用的私有成员
float acc_world[3]; // 在世界坐标系下的加速度 float acc_no_g[3]; // 去掉重力分量后的加速度
// 用于空中距离计算 // 用于空中距离计算
float time_in_air; // 滞空时间计时器 float time_in_air; // 滞空时间计时器
@ -52,16 +56,7 @@ typedef struct {
float acc_world_lpf[3]; // 经过低通滤波后的世界坐标系加速度 float acc_world_lpf[3]; // 经过低通滤波后的世界坐标系加速度
} skiing_tracker_t; } skiing_tracker_t;
//ble发送的数据
typedef struct{ //__attribute__((packed)){ //该结构体取消内存对齐
char sensor_state;
char skiing_state;
int speed_cms; //求出的速度cm/s
int distance_cm; //求出的距离cm
short acc_data[3]; //三轴加速度, g
short gyr_data[3]; //三轴陀螺仪, dps
float angle_data[3]; //欧若拉角
}BLE_send_data_t;
typedef struct{ typedef struct{
int acc_KS[3]; //卡尔曼后LSB转换后的 三轴加速度数据cm/s^2 int acc_KS[3]; //卡尔曼后LSB转换后的 三轴加速度数据cm/s^2
@ -84,5 +79,5 @@ typedef struct{
*/ */
void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker); void skiing_tracker_init(skiing_tracker_t *tracker);
BLE_send_data_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data) ; uint16_t sensor_processing_task(signed short* acc_data_buf, signed short* gyr_data_buf, float* angle_data, float* quaternion);
#endif // SKIING_TRACKER_H #endif // SKIING_TRACKER_H

View File

@ -6,6 +6,8 @@
#include "tone_player.h" #include "tone_player.h"
#include "ui_manage.h" #include "ui_manage.h"
#include "gpio.h" #include "gpio.h"
#include <math.h>
#include <string.h>
#include "app_main.h" #include "app_main.h"
#include "asm/charge.h" #include "asm/charge.h"
#include "update.h" #include "update.h"
@ -20,6 +22,13 @@
#include "btstack/avctp_user.h" #include "btstack/avctp_user.h"
#include "calculate/skiing_tracker.h" #include "calculate/skiing_tracker.h"
#include "xtell.h" #include "xtell.h"
#include "./ano/ano_protocol.h"
#include "./sensor/MMC56.h"
#include "./sensor/BMP280.h"
#include "./sensor/AK8963.h"
#include "asm/rtc.h"
#include "system/timer.h"
#include "adv_time_stamp_setting.h"
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//宏定义 //宏定义
#define ENABLE_XLOG 1 #define ENABLE_XLOG 1
@ -31,6 +40,9 @@
#else #else
#define xlog(format, ...) ((void)0) #define xlog(format, ...) ((void)0)
#endif #endif
#define SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE 1000 // 定义缓冲区可以存储XXX个sensor_data_t元素
// //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
@ -38,462 +50,343 @@
//START -- 函数定义 //START -- 函数定义
void send_data_to_ble_client(const u8* data, u16 length); void send_data_to_ble_client(const u8* data, u16 length);
extern void create_process(u16* pid, const char* name, void *priv, void (*func)(void *priv), u32 msec); extern void create_process(u16* pid, const char* name, void *priv, void (*func)(void *priv), u32 msec);
extern void close_process(u16* pid,char* name);
void start_collect_fuc(void);
void BLE_send_fuc(void);
//END -- 函数定义 //END -- 函数定义
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//START -- 变量定义 //START -- 变量定义
static u32 timer_offset_ms = 0;
// --- 任务ID --- typedef struct {
static u16 xtell_i2c_test_id; // -- 六轴 --
static u16 collect_data_id; signed short SC7U22_data[6];
static u16 ble_send_data_id; // -- 磁力计 --
static u16 sensor_read_data_id; uint8_t mmc5603nj_buffer[9];
static u16 calculate_data_id; // -- 速度 --
uint16_t speed_cms;
// -- 气压计 --
int adc_P;
int adc_T;
// -- 左/右腿 --
uint8_t foot_state; //1左脚2右脚
// -- 时间 --
u32 timestamp_ms;
} BLE_send_data_t;
static int count = 0;
// --- 环形缓冲区 --- // --- 环形缓冲区 ---
#define SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE 512 static circle_buffer_t BLE_send_buff; // 环形缓冲区管理结构体
static u8 sensor_data_buffer[SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE]; BLE_send_data_t BLE_send_data[SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE];
static circle_buffer_t sensor_cb;
// -- 任务id --
//--- test --- u16 SC7U22_calibration_id;
// 全局变量 u16 start_collect_fuc_id;
u16 gsensor_id=0; u16 BLE_send_fuc_id;
u16 test_id=0;
//END -- 变量定义 //END -- 变量定义
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// /** // 重置计时器
// * @brief 向匿名上位机发送数据帧 void reset_ms_timer(void) {
// * @param function_id 功能码 (例如 0x01, 0x03) timer_offset_ms = sys_timer_get_ms();
// * @param data 指向 int16_t 数据数组的指针 (例如加速度、欧拉角) xlog("Timer has been reset.\n");
// * @param data_len int16_t 数据的个数 (例如发送6轴数据时为6发送3个欧拉角时为3)
// * @param status_byte 附加的状态字节 (例如 SHOCK_STA 或 FUSION_STA)
// */
// void send_data_anotc(uint8_t function_id, int16_t* data, uint8_t data_len, uint8_t status_byte) {
// // 定义一个足够大的缓冲区来构建数据帧
// // 最大长度(ID 0x01): 1(HEAD)+1(D_ADDR)+1(ID)+1(LEN)+13(DATA)+1(SC)+1(AC) = 19字节
// uint8_t buffer[32];
// uint8_t data_payload_len = data_len * sizeof(int16_t) + sizeof(uint8_t);
// // 1. 填充帧头和地址
// buffer[0] = 0xAA; // 帧头 HEAD
// buffer[1] = 0xFF; // 目标地址 D_ADDR
// // 2. 填充功能码和数据长度
// buffer[2] = function_id;
// buffer[3] = data_payload_len;
// // 3. 填充数据内容 (DATA)
// // 首先使用 memcpy 拷贝主要的 int16_t 数组数据
// // &buffer[4] 是数据区的起始地址
// memcpy(&buffer[4], (uint8_t*)data, data_len * sizeof(int16_t));
// // 然后在数据区末尾填充状态字节
// buffer[4 + data_len * sizeof(int16_t)] = status_byte;
// // 4. 计算校验和 (SC 和 AC)
// uint8_t sum_check = 0;
// uint8_t add_check = 0;
// // SC: 和校验 (从帧头到数据区最后一个字节)
// for (int i = 0; i < 4 + data_payload_len; ++i) {
// sum_check += buffer[i];
// }
// // 将SC填充到缓冲区
// buffer[4 + data_payload_len] = sum_check;
// // AC: 附加校验 (从帧头到SC)
// for (int i = 0; i < 4 + data_payload_len + 1; ++i) {
// add_check += buffer[i];
// }
// // 将AC填充到缓冲区
// buffer[4 + data_payload_len + 1] = add_check;
// // 5. 发送整个数据帧
// uint16_t frame_length = 4 + data_payload_len + 2;
// // Serial_Send_Buffer(buffer, frame_length);
// for (int i = 0; i < frame_length; ++i) {
// // 使用 %c 格式化字符来发送单个字节的原始值
// printf("%c", buffer[i]);
// }
// printf("\n");
// }
void ble_send_data(signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output){
char buffer[50]; //一次最多发送50字节
u8 len = 0;
//AA FF 01 六轴数据 EE
//TO DO
send_data_to_ble_client(&buffer,len);
//AA FF 02 欧若拉角数据 EE
// TO DO
send_data_to_ble_client(&buffer,len);
} }
// 获取从上次重置后经过的毫秒数
// 从环形缓冲区读取数据并发送 u32 get_ms_timer(void) {
void send_sensor_data_task(void) { return sys_timer_get_ms() - timer_offset_ms;
// printf("xtell_ble_send\n");
} }
#if 0 // ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
BLE_send_data_t BLE_send_data; // --------------------------------------------定时器回调函数----------------------------------------------------------
void test(){
signed short acc_data_buf[3] = {0};
signed short gyr_data_buf[3] = {0};
signed short acc_gyro_input[6] = {0};
float Angle_output[3] = {0};
// xlog("============start\n");
SL_SC7U22_RawData_Read(acc_data_buf,gyr_data_buf);
BLE_send_data = sensor_processing_task(acc_data_buf, gyr_data_buf);
u8 data[50];
data[0] = 0xBB;
data[1] = 0xBE;
data[2] = 0x01;
data[3] = sizeof(BLE_send_data_t); //后续包的数据长度
// send_data_to_ble_client(&data,sizeof(BLE_send_data_t)+4);
memcpy(&data[4], &BLE_send_data, sizeof(BLE_send_data_t));
static int count = 0;
if(count >=10){
count = 0;
char* division = "==========\n";
send_data_to_ble_client(division,strlen(division));
char log_buffer[100]; // 100个字符应该足够了
// 使用 snprintf 进行格式化
int num_chars_written = snprintf(
log_buffer, // 目标缓冲区
sizeof(log_buffer), // 目标缓冲区的最大容量
"s %d, %dcm/s, %dcm\n", // 格式化字符串
BLE_send_data.skiing_state, // 第一个 %d 的参数
BLE_send_data.speed_cms, // 第二个 %d 的参数
BLE_send_data.distance_cm // 第三个 %d 的参数
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
extern BLE_KS_send_data_t KS_data;
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"Acc:%d, %d, %d\n",
KS_data.acc_KS[0],KS_data.acc_KS[1],KS_data.acc_KS[2]
); // cm/s^2
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"Gyr_dps:%d, %d, %d\n",
KS_data.gyr_KS_dps[0],
KS_data.gyr_KS_dps[1],
KS_data.gyr_KS_dps[2]
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"angle: %d, %d, %d\n",
KS_data.angle_KS[0],
KS_data.angle_KS[1],
KS_data.angle_KS[2]
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
extern debug_t debug1;
extern debug_t debug2;
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"debug:%.2f,%.2f,%.2f(%.2f),%.2f\n",
debug1.acc_variance,
debug1.gyr_variance,
debug1.acc_magnitude,
debug2.acc_magnitude, //滤波后的加速度
debug1.gyr_magnitude
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
xlog("Call interval\n");
}
count++;
memset(&BLE_send_data, 0, sizeof(BLE_send_data_t));
memset(&data, 0, 50);
// xlog("end============\n");
}
#endif
#define SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE 100 // 定义缓冲区可以存储100个sensor_data_t元素
static circle_buffer_t sensor_read; // 环形缓冲区管理结构体
typedef struct {
signed short acc_data[3];
signed short gyr_data[3];
float angle[3];
} sensor_data_t;
static sensor_data_t sensor_read_buffer[SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE]; // 存放sensor读到的数据
static circle_buffer_t sensor_send; // 环形缓冲区管理结构体
static BLE_send_data_t sensor_send_buffer[SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE]; // 存放ble要发送的数据
/** /**
* @brief //读取传感器的数据放进缓冲区 * @brief 六轴静态校准
* *
*/ */
void sensor_read_data(){ void SC7U22_static_calibration(void){
signed short acc_data_buf[3];
signed short gyr_data_buf[3];
float angle[3];
float quaternion_output[3];
static signed short combined_raw_data[6];
static int calibration_done = 0;
char status = 0;
static first_set_flag = 0;
if(first_set_flag == 0){
first_set_flag = 1;
set_SC7U22_Error_Flag(0);
}
SL_SC7U22_RawData_Read(acc_data_buf,gyr_data_buf);
memcpy(&combined_raw_data[0], acc_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
memcpy(&combined_raw_data[3], gyr_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
status = Q_SL_SC7U22_Angle_Output(1, combined_raw_data, angle,NULL, 0, quaternion_output);
if(status == 1){ //校准完成
extern u16 SC7U22_calibration_id;
extern u8 SC7U22_init;
first_set_flag = 0;
SC7U22_init = 0x11;
close_process(&SC7U22_calibration_id, "SC7U22_calibration");
u8 send2_1[5] = {0xBB,0xBE,0x02,0x00,0x00};
send2_1[4] = SC7U22_init;
send_data_to_ble_client(&send2_1,5);
}
if(count > 100){
count = 0;
char log_buffer[100];
// snprintf( log_buffer, sizeof(log_buffer),"status:%d\n",status);
// send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
xlog("status:%d\n", status);
xlog("RawData:AX=%d,AY=%d,AZ=%d,GX=%d,GY=%d,GZ=%d\r\n",combined_raw_data[0],combined_raw_data[1],combined_raw_data[2],combined_raw_data[3],combined_raw_data[4],combined_raw_data[5]);
}
count++;
}
/**
* @brief 开始采集传感器数据和计算速度
*
*/
void start_collect_fuc(void){
// xlog("=======sensor_read_data START\n"); // xlog("=======sensor_read_data START\n");
static signed short combined_raw_data[6]; static signed short combined_raw_data[6];
static int initialized = 0; static int initialized = 0;
static int calibration_done = 0; static int calibration_done = 0;
char status = 0; char status = 0;
if(circle_buffer_is_full(&sensor_read)){ BLE_send_data_t BLE_send_data_tmp;
// xlog("sensor_read_data: read buffer full\n"); uint8_t mmc5603nj_buffer[9];
return; signed short acc_data_buf[3];
signed short gyr_data_buf[3];
float angle[3];
float quaternion_output[3];
// -- 读数据 --
SL_SC7U22_RawData_Read(acc_data_buf,gyr_data_buf);
mmc5603nj_read_origin_data(mmc5603nj_buffer);
bmp280_read_originanl_data(&BLE_send_data_tmp.adc_P, &BLE_send_data_tmp.adc_T);
memcpy(&combined_raw_data[0], acc_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
memcpy(&combined_raw_data[3], gyr_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
// -- 四元数 --
status = Q_SL_SC7U22_Angle_Output(0, combined_raw_data, angle,NULL, 0, quaternion_output);
// -- 速度计算 --
memcpy(acc_data_buf, &combined_raw_data[0], 3 * sizeof(signed short));
memcpy(gyr_data_buf, &combined_raw_data[3], 3 * sizeof(signed short));
uint16_t speed = sensor_processing_task(acc_data_buf,gyr_data_buf,angle, quaternion_output);
// -- 数据包装进结构体 --
memcpy(&BLE_send_data_tmp.SC7U22_data[0], acc_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
memcpy(&BLE_send_data_tmp.SC7U22_data[3], gyr_data_buf, 3 * sizeof(signed short));
memcpy(BLE_send_data_tmp.mmc5603nj_buffer, mmc5603nj_buffer, 9);
BLE_send_data_tmp.speed_cms = speed;
extern u8 foot_init;
BLE_send_data_tmp.foot_state = foot_init;
BLE_send_data_tmp.timestamp_ms = get_ms_timer();
// -- 放进缓冲区 --
if(circle_buffer_is_full(&BLE_send_buff) == 0){
circle_buffer_write(&BLE_send_buff, &BLE_send_data_tmp);
} }
static sensor_data_t tmp;
SL_SC7U22_RawData_Read(tmp.acc_data,tmp.gyr_data);
// xlog("=======sensor_read_data middle 1\n");
memcpy(&combined_raw_data[0], tmp.acc_data, 3 * sizeof(signed short));
memcpy(&combined_raw_data[3], tmp.gyr_data, 3 * sizeof(signed short));
if (!calibration_done) { //第1次启动开启零漂检测
// status = SL_SC7U22_Angle_Output(1, combined_raw_data, tmp.angle, 0);
status = Original_SL_SC7U22_Angle_Output(1, combined_raw_data, tmp.angle, 0);
// static count = 0;
// if(count > 100){
// count = 0;
// xlog("SL_SC7U22_Angle_Output status:%d",status);
// xlog("RawData:AX=%d,AY=%d,AZ=%d,GX=%d,GY=%d,GZ=%d\r\n",tmp.acc_data[0],tmp.acc_data[1],tmp.acc_data[2],tmp.gyr_data[0],tmp.gyr_data[1],tmp.gyr_data[2]);
// }
// count++;
if (status == 1) {
calibration_done = 1;
printf("Sensor calibration successful! Skiing mode is active.\n");
}
} else {
// printf("Calculate the time interval =============== start\n");
// status = SL_SC7U22_Angle_Output(0, combined_raw_data, tmp.angle, 0);
status = Original_SL_SC7U22_Angle_Output(0, combined_raw_data, tmp.angle, 0);
memcpy(tmp.acc_data, &combined_raw_data[0], 3 * sizeof(signed short));
memcpy(tmp.gyr_data, &combined_raw_data[3], 3 * sizeof(signed short));
circle_buffer_write(&sensor_read, &tmp);
}
// xlog("=======sensor_read_data END\n"); // xlog("=======sensor_read_data END\n");
} }
void calculate_data(){ /**
// xlog("=======start\n"); * @brief ble数据发送函数
sensor_data_t tmp; *
*/
void BLE_send_fuc(void){
BLE_send_data_t data_to_send;
if(circle_buffer_is_empty(&sensor_read)){ if (circle_buffer_is_empty(&BLE_send_buff) == 0) {
// xlog("sensor_read_buffer: read buffer empty\n"); circle_buffer_read(&BLE_send_buff, &data_to_send);
} else {
// 缓冲区为空,直接返回
return; return;
} }
circle_buffer_read(&sensor_read, &tmp); // --- 封装并发送六轴传感器数据 ---
BLE_send_data_t data_by_calculate = sensor_processing_task(tmp.acc_data, tmp.gyr_data,tmp.angle); {
// 协议定义: 包头(2) + 长度(1) + 类型(1) + 数据(12) = 16字节
const uint8_t IMU_PACKET_LEN = 16;
const uint8_t IMU_PAYLOAD_LEN = 13; // 类型(1) + 数据(12)
const uint8_t IMU_TYPE = 0x01;
if(circle_buffer_is_full(&sensor_send)) uint8_t imu_packet[IMU_PACKET_LEN];
return;
circle_buffer_write(&sensor_send, &data_by_calculate);
// extern void BLE_send_data(); // 填充包头
// BLE_send_data(); imu_packet[0] = 0xBB;
// xlog("=======end\n"); imu_packet[1] = 0xBE;
imu_packet[2] = IMU_PAYLOAD_LEN;
imu_packet[3] = IMU_TYPE;
// 拷贝六轴数据
// memcpy(&imu_packet[4], data_to_send.SC7U22_data, sizeof(data_to_send.SC7U22_data));
for (int i = 0; i < 6; i++) {
// SC7U22_data[i] 是一个 signed short (2字节)
// 将其低字节放在前面
imu_packet[4 + i * 2] = (uint8_t)(data_to_send.SC7U22_data[i] & 0xFF);
// 将其高字节放在后面
imu_packet[4 + i * 2 + 1] = (uint8_t)((data_to_send.SC7U22_data[i] >> 8) & 0xFF);
}
// xlog("imu %d\n",data_to_send.SC7U22_data[0]);
// xlog("imu_packet: 0x%x 0x%x 0x%x\n",imu_packet[4],imu_packet[5],imu_packet[6]);
send_data_to_ble_client(&imu_packet, IMU_PACKET_LEN);
} }
static int count = 0; // --- 封装并发送磁力计数据 ---
extern char xt_Check_Flag; {
void BLE_send_data(){ // 协议定义: 包头(2) + 长度(1) + 类型(1) + 数据(9) = 13字节
// xlog("=======start\n"); const uint8_t MAG_PACKET_LEN = 13;
if(circle_buffer_is_empty(&sensor_send)){ const uint8_t MAG_PAYLOAD_LEN = 10; // 类型(1) + 数据(9)
// xlog("sensor_send_buffer: send buffer empty\n"); const uint8_t MAG_TYPE = 0x02;
return;
uint8_t mag_packet[MAG_PACKET_LEN];
// 填充包头
mag_packet[0] = 0xBB;
mag_packet[1] = 0xBE;
mag_packet[2] = MAG_PAYLOAD_LEN;
mag_packet[3] = MAG_TYPE;
// 拷贝磁力计数据
// memcpy(&mag_packet[4], data_to_send.mmc5603nj_buffer, sizeof(data_to_send.mmc5603nj_buffer));
for (int i = 0; i < 9; i++) {
mag_packet[4 + i] = data_to_send.mmc5603nj_buffer[i];
} }
#ifdef XTELL_TEST // xlog("mag: 0x%x 0x%x 0x%x\n",mag_packet[4],mag_packet[5],mag_packet[6]);
// #if 0
BLE_send_data_t tmp;
circle_buffer_read(&sensor_send, &tmp);
if(count >=100){ send_data_to_ble_client(&mag_packet, MAG_PACKET_LEN);
// extern debug_t debug2;
// xlog("s %d, %dcm/s, %dcm\n",tmp.skiing_state, tmp.speed_cms, tmp.distance_cm);
// xlog("Acc:%d, %d, %d\n",tmp.acc_data[0],tmp.acc_data[1],tmp.acc_data[2]);
// xlog("Gyr:%d, %d, %d\n", tmp.gyr_data[0],tmp.gyr_data[1],tmp.gyr_data[2]);
// xlog("debug2.acc_magnitude:%.2f\n", debug2.acc_magnitude);
int num_chars_written;
count = 0;
char* division = "==========\n";
send_data_to_ble_client(division,strlen(division));
char log_buffer[100]; // 100个字符应该足够了
// extern char iic_read_len;
// extern char iic_write_result;
// num_chars_written = snprintf(log_buffer, sizeof(log_buffer),"SL_SC7U22_Check=0x%d, %d, %d\n", xt_Check_Flag, iic_read_len, iic_write_result);
// send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
// 使用 snprintf 进行格式化
num_chars_written = snprintf(
log_buffer, // 目标缓冲区
sizeof(log_buffer), // 目标缓冲区的最大容量
"s %d, %dcm/s, %dcm\n", // 格式化字符串
tmp.skiing_state, // 第一个 %d 的参数
tmp.speed_cms, // 第二个 %d 的参数
tmp.distance_cm // 第三个 %d 的参数
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer, strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"Acc:%d, %d, %d\n",
tmp.acc_data[0],tmp.acc_data[1],tmp.acc_data[2]
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"Gyr:%d, %d, %d\n",
tmp.gyr_data[0],tmp.gyr_data[1],tmp.gyr_data[2]
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"Angle:%.1f, %.1f, %1.f\n",
tmp.angle_data[0],tmp.angle_data[1],tmp.angle_data[2]
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
short acc_mo_cms = sqrtf(tmp.acc_data[0]*tmp.acc_data[0] + tmp.acc_data[1]*tmp.acc_data[1] + tmp.acc_data[2]*tmp.acc_data[2])-900;
memset(&log_buffer, 0, 100);
num_chars_written = snprintf(
log_buffer,
sizeof(log_buffer),
"acc_cm/s^2:%d\n",
acc_mo_cms
);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
// xlog("s %d, %dcm/s, %dcm\n",tmp.skiing_state, tmp.speed_cms, tmp.distance_cm);
// xlog("Acc:%d, %d, %d\n", tmp.acc_data[0],tmp.acc_data[1],tmp.acc_data[2]);
// xlog("GYR:%d, %d, %d\n", tmp.gyr_data[0],tmp.gyr_data[1],tmp.gyr_data[2]);
}
count++;
// xlog("=======end\n");
#else
#endif
} }
//iic测试调用的 // --- 封装并发送压力机计数据 ---
#if 0 {
// 协议定义: 包头(2) + 长度(1) + 类型(1) + 数据(8) = 12字节
const uint8_t PT_PACKET_LEN = 12;
const uint8_t PT_PAYLOAD_LEN = 9; // 类型(1) + 数据(8)
const uint8_t PT_TYPE = 0x03;
static u16 xt_iic_test_id; uint8_t pt_packet[PT_PACKET_LEN];
char log_buffer_1[100];
extern char sen_log_buffer_1[100];
extern char sen_log_buffer_2[100];
extern char sen_log_buffer_3[100];
extern char sen_log_buffer_4[100];
extern char sen_log_buffer_5[100];
extern char w_log_buffer_1[100];
extern char w_log_buffer_2[100];
extern char w_log_buffer_3[100];
extern char w_log_buffer_4[100];
extern char w_log_buffer_5[100];
void xt_iic_test(){
char log_buffer[100]; // 填充包头
send_data_to_ble_client(&log_buffer_1,strlen(log_buffer_1)); pt_packet[0] = 0xBB;
extern char iic_read_len; pt_packet[1] = 0xBE;
extern char iic_write_result; pt_packet[2] = PT_PAYLOAD_LEN;
int num_chars_written = snprintf(log_buffer, sizeof(log_buffer),"SL_SC7U22_Check=0x%d,%d,%d\n", xt_Check_Flag, iic_read_len, iic_write_result); pt_packet[3] = PT_TYPE;
extern void send_data_to_ble_client(const u8* data, u16 length);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer));
if(sen_log_buffer_1 != NULL) // 打包压力数据 data_to_send.adc_P (占 pt_packet[4] 到 pt_packet[7])
send_data_to_ble_client(&sen_log_buffer_1,strlen(sen_log_buffer_1)); pt_packet[4] = (uint8_t)(data_to_send.adc_P & 0xFF); // 最低字节 (LSB)
if(sen_log_buffer_2 != NULL) pt_packet[5] = (uint8_t)((data_to_send.adc_P >> 8) & 0xFF);
send_data_to_ble_client(&sen_log_buffer_2,strlen(sen_log_buffer_2)); pt_packet[6] = (uint8_t)((data_to_send.adc_P >> 16) & 0xFF);
if(sen_log_buffer_3 != NULL) pt_packet[7] = (uint8_t)((data_to_send.adc_P >> 24) & 0xFF); // 最高字节 (MSB)
send_data_to_ble_client(&sen_log_buffer_3,strlen(sen_log_buffer_3));
if(sen_log_buffer_4 != NULL)
send_data_to_ble_client(&sen_log_buffer_4,strlen(sen_log_buffer_4));
if(sen_log_buffer_5 != NULL)
send_data_to_ble_client(&sen_log_buffer_5,strlen(sen_log_buffer_5));
if(w_log_buffer_1 != NULL) // 打包温度数据 data_to_send.adc_T (占 pt_packet[8] 到 pt_packet[11])
send_data_to_ble_client(&w_log_buffer_1,strlen(w_log_buffer_1)); pt_packet[8] = (uint8_t)(data_to_send.adc_T & 0xFF); // 最低字节 (LSB)
if(w_log_buffer_2 != NULL) pt_packet[9] = (uint8_t)((data_to_send.adc_T >> 8) & 0xFF);
send_data_to_ble_client(&w_log_buffer_2,strlen(w_log_buffer_2)); pt_packet[10] = (uint8_t)((data_to_send.adc_T >> 16) & 0xFF);
if(w_log_buffer_3 != NULL) pt_packet[11] = (uint8_t)((data_to_send.adc_T >> 24) & 0xFF); // 最高字节 (MSB)
send_data_to_ble_client(&w_log_buffer_3,strlen(w_log_buffer_3));
if(w_log_buffer_4 != NULL)
send_data_to_ble_client(&w_log_buffer_4,strlen(w_log_buffer_4));
if(w_log_buffer_5 != NULL)
send_data_to_ble_client(&w_log_buffer_5,strlen(w_log_buffer_5));
// SL_SC7U22_Config(); send_data_to_ble_client(&pt_packet, PT_PACKET_LEN);
} }
#endif
#if 0 // --- 封装并发送速度数据 ---
u16 xt_iic_test_id; {
char hw_iic_init_result; // 协议定义: 包头(2) + 长度(1) + 类型(1) + 数据(2) = 6字节
void xt_hw_iic_test(){ const uint8_t SPEED_PACKET_LEN = 6;
char log_buffer[100]; const uint8_t SPEED_PAYLOAD_LEN = 3; // 类型(1) + 数据(2)
extern char iic_read_len; const uint8_t SPEED_TYPE = 0x04;
extern char iic_write_result;
int num_chars_written = snprintf(log_buffer, sizeof(log_buffer),"init result:%d, SL_SC7U22_Check=0x%d,%d,%d\n",hw_iic_init_result, xt_Check_Flag, iic_read_len, iic_write_result); uint8_t speed_packet[SPEED_PACKET_LEN];
extern void send_data_to_ble_client(const u8* data, u16 length);
send_data_to_ble_client(&log_buffer,strlen(log_buffer)); // 填充包头
speed_packet[0] = 0xBB;
speed_packet[1] = 0xBE;
// 填充长度
speed_packet[2] = SPEED_PAYLOAD_LEN;
// 填充类型
speed_packet[3] = SPEED_TYPE;
// 小端模式
speed_packet[4] = (uint8_t)(data_to_send.speed_cms & 0xFF); // 低字节
speed_packet[5] = (uint8_t)((data_to_send.speed_cms >> 8) & 0xFF); // 高字节
send_data_to_ble_client(&speed_packet, SPEED_PACKET_LEN);
} }
#endif
// --- 封装并发送数据 ---
{
// 协议定义: 包头(2) + 长度(1) + 类型(1) + 数据(5) = 9字节
const uint8_t OTHER_PACKET_LEN = 9;
const uint8_t OTHER_PAYLOAD_LEN = 6; // 类型(1) + 数据(5)
const uint8_t OTHER_TYPE = 0x05;
uint8_t oher_packet[OTHER_PACKET_LEN];
// 填充包头
oher_packet[0] = 0xBB;
oher_packet[1] = 0xBE;
// 填充长度
oher_packet[2] = OTHER_PACKET_LEN;
// 填充类型
oher_packet[3] = OTHER_TYPE;
// 小端模式
oher_packet[4] = (uint8_t)data_to_send.foot_state; // 数据来源
oher_packet[5] = (uint8_t)((data_to_send.timestamp_ms >> 0) & 0xFF); // LSB
oher_packet[6] = (uint8_t)((data_to_send.timestamp_ms >> 8) & 0xFF);
oher_packet[7] = (uint8_t)((data_to_send.timestamp_ms >> 16) & 0xFF);
oher_packet[8] = (uint8_t)((data_to_send.timestamp_ms >> 24) & 0xFF); // MSB
send_data_to_ble_client(&oher_packet, OTHER_PACKET_LEN);
}
}
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------
// ------------------------------------------------------------------------------------------------------
/**
* @brief 六轴静态校验
*
*/
void start_calibration(void){
create_process(&SC7U22_calibration_id,"SC7U22_calibration",NULL,SC7U22_static_calibration,10);
}
/**
* @brief 开始采集传感器数据并通过ble发送
*
*/
void start_clloct(void){
reset_ms_timer();
create_process(&start_collect_fuc_id,"start_collect",NULL,start_collect_fuc,10);
create_process(&BLE_send_fuc_id,"BLE_send_fuc",NULL,BLE_send_fuc,1);
}
/**
* @brief 停止采集和ble发送
*
*/
void stop_clloct(void){
close_process(&start_collect_fuc_id,"start_collect");
close_process(&BLE_send_fuc_id,"BLE_send_fuc");
}
/**
* @brief 初始化在app_main.c的app_main函数被调用
*
*/
void xtell_task_create(void){ void xtell_task_create(void){
// int ret = hw_iic_init(0);
// xlog("hw_iic_init result:%d\n",ret);
// //初始化传感器
// SL_SC7U22_Config();
#if TCFG_GSENOR_USER_IIC_TYPE #if TCFG_GSENOR_USER_IIC_TYPE
int ret = hw_iic_init(0); int ret = hw_iic_init(0);
xlog("init iic result:%d\n", ret); //返回0成功 xlog("init iic result:%d\n", ret); //返回0成功
#else #else
@ -502,41 +395,46 @@ void xtell_task_create(void){
#endif #endif
gpio_set_direction(IO_PORTE_05,0); //设置PE5 输出模式 // MPU9250_Mag_Init();
gpio_set_pull_up(IO_PORTE_05,1); //iic总线设备扫描
gpio_direction_output(IO_PORTE_05,1); // extern void i2c_scanner_probe(void);
// i2c_scanner_probe();
// os_time_dly(10);
delay_2ms(10);
SL_SC7U22_Config();
// extern u8 LIS2DH12_Config(void);
// LIS2DH12_Config();
xlog("xtell_task_create\n"); xlog("xtell_task_create\n");
// 初始化环形缓冲区
// circle_buffer_init(&sensor_cb, sensor_data_buffer, SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE); circle_buffer_init(&BLE_send_buff, BLE_send_data, SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE, sizeof(BLE_send_data_t));
circle_buffer_init(&sensor_read, sensor_read_buffer, SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE, sizeof(sensor_data_t));
circle_buffer_init(&sensor_send, sensor_send_buffer, SENSOR_DATA_BUFFER_SIZE, sizeof(BLE_send_data_t));
//初始化滑雪追踪器
// SkiingTracker_Init(&skiing_data);
xlog("SkiingTracker_Init\n");
create_process(&sensor_read_data_id, "read",NULL, sensor_read_data, 10);
create_process(&calculate_data_id, "calculate",NULL, calculate_data, 6);
create_process(&ble_send_data_id, "send",NULL, BLE_send_data, 1);
#if 0
hw_iic_init_result = ret;
create_process(&xt_iic_test_id,"iic_test",NULL,xt_hw_iic_test,1000);
#endif
} }
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//test
//
void bmp280_test(void){
}
void gsensor_test(void){
#if 1
if(count >= 5){
xlog("==============time============\n");
u32 current_time = get_ms_timer();
xlog("Time since last reset: %u ms\n", current_time);
// 为了演示,我们在这里调用重置
if (current_time > 5000) { // 比如超过5秒就重置一次
reset_ms_timer();
}
count = 0;
}
count++;
#endif
}

View File

@ -0,0 +1,133 @@
#include "AK8963.h"
#include "math.h"
#include "os/os_api.h"
#include "../xtell.h"
#include "printf.h"
// 用于存放从Fuse ROM读取的磁力计灵敏度校准值
static float mag_asa_x = 1.0f;
static float mag_asa_y = 1.0f;
static float mag_asa_z = 1.0f;
// 磁力计在16-bit分辨率下的转换因子 (单位: uT/LSB)
#define MAG_RAW_TO_UT_FACTOR (4912.0f / 32760.0f)
/**
* @brief 初始化MPU9250的磁力计AK8963
* @return 0: 成功, 1: MPU9250连接失败, 2: AK8963连接失败
*/
u8 MPU9250_Mag_Init(void) {
u8 temp_data[3];
// --- 检查 MPU9250 连接并复位 ---
_gravity_sensor_get_ndata(MPU9250_ADDR_R, MPU9250_WHO_AM_I, temp_data, 1);
if (temp_data[0] != 0x71 && temp_data[0] != 0x73) {
printf("MPU9250 comm failed, read ID: 0x%X\n", temp_data[0]);
return 1;
}
printf("MPU9250 get id:0x%X\n", temp_data[0]);
gravity_sensor_command(MPU9250_ADDR_W, MPU9250_PWR_MGMT_1, 0x80); // 软复位
os_time_dly(10); // 等待复位完成
gravity_sensor_command(MPU9250_ADDR_W, MPU9250_PWR_MGMT_1, 0x01); // 退出睡眠,选择时钟源
os_time_dly(2);
// --- 强制复位 I2C Master 模块并开启旁路 ---
gravity_sensor_command(MPU9250_ADDR_W, MPU9250_USER_CTRL, 0x20);
os_time_dly(1);
gravity_sensor_command(MPU9250_ADDR_W, MPU9250_USER_CTRL, 0x00);
os_time_dly(1);
gravity_sensor_command(MPU9250_ADDR_W, MPU9250_INT_PIN_CFG, 0x02);
os_time_dly(2);
// --- 再次验证 AK8963 连接 ---
_gravity_sensor_get_ndata(AK8963_ADDR_R, AK8963_WIA, temp_data, 1);
if (temp_data[0] != 0x48) {
printf("AK8963 comm failed after final attempt, read ID: 0x%X\n", temp_data[0]);
return 2;
}
printf("AK8963 get id: 0x%X\n", temp_data[0]);
// ------------------ 配置 AK8963 ------------------
// Power-down模式
gravity_sensor_command(AK8963_ADDR_W, AK8963_CNTL1, 0x00);
os_time_dly(1);
// Fuse ROM access模式
gravity_sensor_command(AK8963_ADDR_W, AK8963_CNTL1, 0x0F);
os_time_dly(1);
_gravity_sensor_get_ndata(AK8963_ADDR_R, AK8963_ASAX, temp_data, 3);
// 计算校准系数
mag_asa_x = (float)(temp_data[0] - 128) / 256.0f + 1.0f;
mag_asa_y = (float)(temp_data[1] - 128) / 256.0f + 1.0f;
mag_asa_z = (float)(temp_data[2] - 128) / 256.0f + 1.0f;
// 再次进入Power-down模式
gravity_sensor_command(AK8963_ADDR_W, AK8963_CNTL1, 0x00);
os_time_dly(1);
// 设置工作模式16-bit分辨率100Hz连续测量模式 (0x16)
gravity_sensor_command(AK8963_ADDR_W, AK8963_CNTL1, 0x16);
os_time_dly(1);
printf("AK8963 configured successfully.\n");
return 0; // 初始化成功
}
/**
* @brief 读取磁力计的三轴原始数据
* @param mx, my, mz - 用于存放X, Y, Z轴数据的指针 (int16_t类型)
* @return 0: 成功, 1: 数据未就绪, 2: 数据溢出
*/
u8 MPU9250_Read_Mag_Raw(int16_t *mx, int16_t *my, int16_t *mz) {
u8 read_buf[7];
// 检查数据是否准备好 (使用8位读地址)
_gravity_sensor_get_ndata(AK8963_ADDR_R, AK8963_ST1, read_buf, 1);
if (!(read_buf[0] & 0x01)) {
return 1; // 数据未就绪
}
// 连续读取7个字节 (使用8位读地址)
_gravity_sensor_get_ndata(AK8963_ADDR_R, AK8963_HXL, read_buf, 7);
// 检查数据是否溢出
if (read_buf[6] & 0x08) {
return 2; // 数据溢出
}
// 组合数据
*mx = (int16_t)((read_buf[1] << 8) | read_buf[0]);
*my = (int16_t)((read_buf[3] << 8) | read_buf[2]);
*mz = (int16_t)((read_buf[5] << 8) | read_buf[4]);
return 0; // 读取成功
}
/**
* @brief 读取磁力计的三轴数据并转换为uT(微特斯拉) (此函数内部逻辑不变)
* @param mx, my, mz - 用于存放X, Y, Z轴数据的指针 (float类型)
* @return 0: 成功, 1: 数据未就绪, 2: 数据溢出
*/
u8 MPU9250_Read_Mag_uT(float *mx, float *my, float *mz) {
int16_t raw_mx, raw_my, raw_mz;
u8 status = MPU9250_Read_Mag_Raw(&raw_mx, &raw_my, &raw_mz);
if (status != 0) {
return status;
}
// 应用灵敏度校准并转换为uT单位
*mx = (float)raw_mx * mag_asa_x * MAG_RAW_TO_UT_FACTOR;
*my = (float)raw_my * mag_asa_y * MAG_RAW_TO_UT_FACTOR;
*mz = (float)raw_mz * mag_asa_z * MAG_RAW_TO_UT_FACTOR;
return 0;
}

View File

@ -0,0 +1,46 @@
// mpu9250_mag.h
#ifndef __MPU9250_MAG_H
#define __MPU9250_MAG_H
#include "stdint.h" // 假设你有标准整数类型u8 对应 uint8_t
#include "gSensor/gSensor_manage.h"
//==================================================================================
// MPU9250 和 AK8963 的 I2C 地址 (已转换为8位格式)
//==================================================================================
// MPU9250的7位地址是 0x68(接地)
#define MPU9250_ADDR_7BIT 0x69
#define MPU9250_ADDR_W (MPU9250_ADDR_7BIT << 1 | 0) // 8位写地址: 0xD0
#define MPU9250_ADDR_R (MPU9250_ADDR_7BIT << 1 | 1) // 8位读地址: 0xD1
// AK8963磁力计的7位地址是 0x0C
#define AK8963_ADDR_7BIT 0x0C
#define AK8963_ADDR_W (AK8963_ADDR_7BIT << 1 | 0) // 8位写地址: 0x18
#define AK8963_ADDR_R (AK8963_ADDR_7BIT << 1 | 1) // 8位读地址: 0x19
//==================================================================================
// MPU9250 相关寄存器 (用于开启旁路模式)
//==================================================================================
#define MPU9250_WHO_AM_I 0x75
#define MPU9250_INT_PIN_CFG 0x37
#define MPU9250_USER_CTRL 0x6A
#define MPU9250_PWR_MGMT_1 0x6B
//==================================================================================
// AK8963 磁力计相关寄存器
//==================================================================================
#define AK8963_WIA 0x00
#define AK8963_ST1 0x02
#define AK8963_HXL 0x03
#define AK8963_ST2 0x09
#define AK8963_CNTL1 0x0A
#define AK8963_ASAX 0x10
u8 MPU9250_Mag_Init(void);
u8 MPU9250_Read_Mag_Raw(int16_t *mx, int16_t *my, int16_t *mz);
u8 MPU9250_Read_Mag_uT(float *mx, float *my, float *mz);
#endif // __MPU9250_MAG_H

View File

@ -0,0 +1,211 @@
/*
气压计
*/
#include "BMP280.h"
#include <string.h>
#include "os/os_api.h"
#include "gSensor/gSensor_manage.h"
/*==================================================================================*/
/* BMP280 内部定义 */
/*==================================================================================*/
// 存储校准参数的静态全局变量
static uint16_t t1;
static int16_t t2, t3;
static uint16_t p1;
static int16_t p2, p3, p4, p5, p6, p7, p8, p9;
static int32_t t_fine;
/*==================================================================================*/
/* 封装的底层I2C读写函数 */
/*==================================================================================*/
/**
* @brief 写入单个字节到BMP280寄存器
*/
static uint8_t bmp280_write_reg(uint8_t reg, uint8_t data) {
gravity_sensor_command(BMP_IIC_WRITE_ADDRESS, reg, data);
return 0;
}
/**
* @brief 从BMP280读取多个字节
*/
static uint8_t bmp280_read_regs(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint16_t len) {
return _gravity_sensor_get_ndata(BMP_IIC_READ_ADDRESS, reg, buf, len);
}
/*==================================================================================*/
/* 核心算法 */
/*==================================================================================*/
/**
* @brief 温度补偿计算
* @param adc_T - 原始温度数据
* @return 补偿后的温度值 (单位: °C)
*/
static float compensate_temperature(int32_t adc_T) {
float var1, var2, temperature;
var1 = (((float)adc_T) / 16384.0f - ((float)t1) / 1024.0f) * ((float)t2);
var2 = ((((float)adc_T) / 131072.0f - ((float)t1) / 8192.0f) *
(((float)adc_T) / 131072.0f - ((float)t1) / 8192.0f)) *
((float)t3);
t_fine = (int32_t)(var1 + var2);
temperature = (var1 + var2) / 5120.0f;
if (temperature < -40.0f) return -40.0f;
if (temperature > 85.0f) return 85.0f;
return temperature;
}
/**
* @brief 气压补偿计算
* @param adc_P - 原始气压数据
* @return 补偿后的气压值 (单位: Pa)
*/
static float compensate_pressure(int32_t adc_P) {
float var1, var2, pressure;
var1 = ((float)t_fine / 2.0f) - 64000.0f;
var2 = var1 * var1 * ((float)p6) / 32768.0f;
var2 = var2 + var1 * ((float)p5) * 2.0f;
var2 = (var2 / 4.0f) + (((float)p4) * 65536.0f);
var1 = (((float)p3) * var1 * var1 / 524288.0f + ((float)p2) * var1) / 524288.0f;
var1 = (1.0f + var1 / 32768.0f) * ((float)p1);
if (var1 == 0.0f) {
return 0; // 避免除以零
}
pressure = 1048576.0f - (float)adc_P;
pressure = (pressure - (var2 / 4096.0f)) * 6250.0f / var1;
var1 = ((float)p9) * pressure * pressure / 2147483648.0f;
var2 = pressure * ((float)p8) / 32768.0f;
pressure = pressure + (var1 + var2 + ((float)p7)) / 16.0f;
if (pressure < 30000.0f) return 30000.0f;
if (pressure > 110000.0f) return 110000.0f;
return pressure;
}
/*==================================================================================*/
/* 外部接口函数实现 */
/*==================================================================================*/
uint8_t bmp280_init(void) {
uint8_t id;
uint8_t calib_data[24];
// 1. 检查芯片ID
if (bmp280_read_regs(BMP280_REG_ID, &id, 1) == 0) {
printf("bmp280 get id error:%d\n",id );
return 1; // I2C读取失败
}
if (id != 0x58) {
printf("bmp280 check diff:%d\n",id );
return 1; // ID不匹配
}
printf("bmp280 get id:0%X\n",id );
// 2. 软复位
bmp280_write_reg(BMP280_REG_RESET, 0xB6);
os_time_dly(10); // 等待复位完成
// 3. 一次性读取所有校准参数
if (bmp280_read_regs(BMP280_REG_CALIB_START, calib_data, 24) == 0) {
return 2; // 读取校准数据失败
}
// 4. 解析校准参数
t1 = (uint16_t)(((uint16_t)calib_data[1] << 8) | calib_data[0]);
t2 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[3] << 8) | calib_data[2]);
t3 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[5] << 8) | calib_data[4]);
p1 = (uint16_t)(((uint16_t)calib_data[7] << 8) | calib_data[6]);
p2 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[9] << 8) | calib_data[8]);
p3 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[11] << 8) | calib_data[10]);
p4 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[13] << 8) | calib_data[12]);
p5 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[15] << 8) | calib_data[14]);
p6 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[17] << 8) | calib_data[16]);
p7 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[19] << 8) | calib_data[18]);
p8 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[21] << 8) | calib_data[20]);
p9 = (int16_t)(((int16_t)calib_data[23] << 8) | calib_data[22]);
// 5. 配置传感器 (推荐设置: 正常模式,高精度)
// t_standby=0.5ms, filter=16, spi_en=0
uint8_t config_reg = (0 << 5) | (4 << 2) | (0 << 0);
bmp280_write_reg(BMP280_REG_CONFIG, config_reg);
// osrs_t=x2, osrs_p=x16, mode=normal
uint8_t ctrl_meas_reg = (2 << 5) | (5 << 2) | (3 << 0);
bmp280_write_reg(BMP280_REG_CTRL_MEAS, ctrl_meas_reg);
os_time_dly(10); // 等待配置生效
printf("bmp280 init success\n");
return 0; // 初始化成功
}
/**
* @brief 获取转换后的温度和压力数据
*
* @param temperature 传出,温度
* @param pressure 传出,压力
* @return uint8_t
*/
uint8_t bmp280_read_data(float *temperature, float *pressure) {
uint8_t data[6];
int32_t adc_P, adc_T;
// printf("==========debug1===========\n");
// 一次性读取6个字节的温度和气压原始数据
if (bmp280_read_regs(BMP280_REG_PRESS_MSB, data, 6) == 0) {
printf("bmp280:read data error\n");
return 1; // 读取失败
}
// printf("==========debug2===========\n");
// 组合原始数据 (20位)
adc_P = (int32_t)((((uint32_t)(data[0])) << 12) | (((uint32_t)(data[1])) << 4) | (((uint32_t)(data[2])) >> 4));
adc_T = (int32_t)((((uint32_t)(data[3])) << 12) | (((uint32_t)(data[4])) << 4) | (((uint32_t)(data[5])) >> 4));
// 如果没有数据,直接返回错误 (ADC读数为0x80000是未测量状态)
if (adc_T == 0x80000 || adc_P == 0x80000) {
*temperature = 0.0f;
*pressure = 0.0f;
printf("bmp280:no data\n");
return 1;
}
// printf("==========debug3===========\n");
// 进行补偿计算
*temperature = compensate_temperature(adc_T);
*pressure = compensate_pressure(adc_P);
return 0; // 成功
}
/**
* @brief 获取该气压计的原始adc数据
*
* @param adc_P 传出,气压
* @param adc_T 传出,温度
*/
void bmp280_read_originanl_data(int* adc_P, int* adc_T){
uint8_t data[6];
// 一次性读取6个字节的温度和气压原始数据
if (bmp280_read_regs(BMP280_REG_PRESS_MSB, data, 6) != 0) {
return; // 读取失败
}
// 组合原始数据 (20位)
adc_P = (int32_t)((((uint32_t)(data[0])) << 12) | (((uint32_t)(data[1])) << 4) | (((uint32_t)(data[2])) >> 4));
adc_T = (int32_t)((((uint32_t)(data[3])) << 12) | (((uint32_t)(data[4])) << 4) | (((uint32_t)(data[5])) >> 4));
}

View File

@ -0,0 +1,54 @@
#ifndef BMP280_DRIVER_H
#define BMP280_DRIVER_H
#include <stdint.h>
#define BMP_PULL_UP 0 //外部是否接的上拉
// I2C 从设备地址
#if BMP_PULL_UP == 1 //外部接的高
#define BMP_IIC_7BIT_ADDRESS 0x76 //7位,外部接高为0x77
#define BMP_IIC_WRITE_ADDRESS (BMP_IIC_7BIT_ADDRESS<<1) //8位地址
#define BMP_IIC_READ_ADDRESS (BMP_IIC_WRITE_ADDRESS | 0x01)
#else
#define BMP_IIC_7BIT_ADDRESS 0x77 //7位,外部接低为0x76
#define BMP_IIC_WRITE_ADDRESS (BMP_IIC_7BIT_ADDRESS<<1) //8位地址
#define BMP_IIC_READ_ADDRESS (BMP_IIC_WRITE_ADDRESS | 0x01)
#endif
// BMP280 寄存器地址
#define BMP280_REG_CALIB_START 0x88
#define BMP280_REG_ID 0xD0
#define BMP280_REG_RESET 0xE0
#define BMP280_REG_STATUS 0xF3
#define BMP280_REG_CTRL_MEAS 0xF4
#define BMP280_REG_CONFIG 0xF5
#define BMP280_REG_PRESS_MSB 0xF7
/**
* @brief 初始化BMP280传感器
* @return 0: 成功, 1: 芯片ID错误, 2: 读取校准参数失败
* @note 此函数会完成ID检查、软复位、读取校准参数并设置传感器为连续测量模式。
*/
uint8_t bmp280_init(void);
/**
* @brief 从BMP280读取温度和气压数据
* @param[out] temperature - 指向浮点数变量的指针,用于存储温度值 (单位: °C)
* @param[out] pressure - 指向浮点数变量的指针,用于存储气压值 (单位: Pa)
* @return 0: 成功, 1: 读取数据失败
*/
uint8_t bmp280_read_data(float *temperature, float *pressure);
/**
* @brief 获取该气压计的原始adc数据
*
* @param adc_P 传出,气压
* @param adc_T 传出,温度
*/
void bmp280_read_originanl_data(int* adc_P, int* adc_T);
#endif // BMP280_DRIVER_H

View File

@ -0,0 +1,259 @@
#include "MMC56.h"
#include "math.h"
#include "os/os_api.h"
#include "../xtell.h"
#include "gSensor/gSensor_manage.h"
#include "printf.h"
#define CALIBRATION_TIME 20000 //校准持续时间 ms
#define SAMPLE_INTERVAL 100 //校准采样间隔
// 用于跟踪当前是否处于连续测量模式
static uint8_t g_continuous_mode_enabled = 0;
mmc5603nj_cal_data_t cal_data; //校准数据
static void mmc5603nj_write_reg(uint8_t reg, uint8_t data) {
gravity_sensor_command(MMC_IIC_WRITE_ADDRESS, reg, data);
}
static uint32_t mmc5603nj_read_regs(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t len) {
return _gravity_sensor_get_ndata(MMC_IIC_READ_ADDRESS, reg, buf, len);
}
// 外部接口函数实现
uint8_t mmc5603nj_get_pid(void) {
uint8_t pid = 0;
mmc5603nj_read_regs(MMC_PID, &pid, 1);
return pid;
}
int mmc5603nj_init(void) {
// ID
if ( mmc5603nj_get_pid() != 0x10) {
printf("MMC5603NJ init failed: wrong Product ID (read: 0x%X)\n", mmc5603nj_get_pid());
// return 0;
}
// 软件复位
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL1, 0x80); // SW_RESET bit
os_time_dly(20); // 等待复位完成
// 设置20位分辨率 (BW[1:0] = 11)
// 同时确保所有轴都使能 (X/Y/Z_inhibit = 0)
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL1, 0x03);
os_time_dly(1);
// 设置内部控制寄存器2
// CMM_EN = 1 (使能连续模式功能)
// HPOWER = 1 (高功耗模式,更稳定)
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL2, 0x90); // 0b10010000
// 设置自动SET/RESET功能
// AUTO_SR_EN = 1
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0x20); // 0b00100000
g_continuous_mode_enabled = 0;
printf("MMC5603NJ initialized successfully.\n");
mmc5603nj_enable_continuous_mode(0x04);
return 1;
}
void mmc5603nj_start_calibration(void){
printf("\n--- Magnetometer Calibration Start ---\n");
printf("Slowly rotate the device in all directions (like drawing a 3D '8')...\n");
printf("Calibration will last for 20 seconds.\n\n");
printf("will start after 5 seconds\n\n");
os_time_dly(500);
// 初始化最大最小值
// 使用一个临时变量来读取数据避免干扰read函数的正常逻辑
mmc5603nj_mag_data_t temp_mag_data;
// 首次读取以获取初始值
mmc5603nj_read_mag_data(&temp_mag_data); // 首次读取不应用校准
float max_x = temp_mag_data.x;
float min_x = temp_mag_data.x;
float max_y = temp_mag_data.y;
float min_y = temp_mag_data.y;
float max_z = temp_mag_data.z;
float min_z = temp_mag_data.z;
uint32_t start_time = os_time_get(); // 假设os_time_get()返回毫秒级时间戳
int samples = 0;
int over = CALIBRATION_TIME/SAMPLE_INTERVAL;
while (samples <= over) {
// 读取原始磁力计数据
mmc5603nj_read_mag_data(&temp_mag_data);
// 更新最大最小值
if (temp_mag_data.x > max_x) max_x = temp_mag_data.x;
if (temp_mag_data.x < min_x) min_x = temp_mag_data.x;
if (temp_mag_data.y > max_y) max_y = temp_mag_data.y;
if (temp_mag_data.y < min_y) min_y = temp_mag_data.y;
if (temp_mag_data.z > max_z) max_z = temp_mag_data.z;
if (temp_mag_data.z < min_z) min_z = temp_mag_data.z;
samples++;
os_time_dly(SAMPLE_INTERVAL / 10);
}
// 检查数据范围是否合理,防止传感器未动或故障
if ((max_x - min_x < 0.1f) || (max_y - min_y < 0.1f) || (max_z - min_z < 0.1f)) {
printf("\n--- Calibration Failed ---\n");
printf("Device might not have been rotated enough.\n");
printf("X range: %.2f, Y range: %.2f, Z range: %.2f\n", max_x - min_x, max_y - min_y, max_z - min_z);
return;
}
// 计算硬磁偏移 (椭球中心)
cal_data.offset_x = (max_x + min_x) / 2.0f;
cal_data.offset_y = (max_y + min_y) / 2.0f;
cal_data.offset_z = (max_z + min_z) / 2.0f;
printf("\n--- Calibration Complete ---\n");
printf("Collected %d samples.\n", samples);
printf("Offsets (Gauss):\n");
printf(" X: %.4f\n", cal_data.offset_x);
printf(" Y: %.4f\n", cal_data.offset_y);
printf(" Z: %.4f\n", cal_data.offset_z);
printf("Please save these values and apply them in your code.\n\n");
}
void mmc5603nj_enable_continuous_mode(uint8_t rate) {
// 在连续模式下ODR寄存器必须被设置
mmc5603nj_write_reg(MMC_ODR, rate); //要设置频率
// mmc5603nj_set_data_rate(0x04);
// 启用连续模式 (INCTRL2的CMM_EN位已在init中设置)
// 只需要设置 INCTRL0 的 CMM_FREQ_EN 位
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0xA0); // 0b10100000 (CMM_FREQ_EN=1, AUTO_SR_EN=1)
g_continuous_mode_enabled = 1;
}
void mmc5603nj_disable_continuous_mode(void) {
// 禁用连续模式
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0x20); // 恢复到仅使能 AUTO_SR_EN 的状态
g_continuous_mode_enabled = 0;
}
float mmc5603nj_get_temperature(void) {
uint8_t status = 0;
uint8_t temp_raw = 0;
uint8_t timeout = 20;
// 触发一次温度测量
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0x02); // TAKE_MEAS_T
// 等待测量完成
do {
os_time_dly(10);
mmc5603nj_read_regs(MMC_STATUS1, &status, 1);
timeout--;
} while ((status & 0x80) == 0 && timeout > 0);
if (timeout == 0) {
printf("Error: Temperature measurement timeout!\n");
return -273.15f; // 返回一个绝对零度的错误值
}
mmc5603nj_read_regs(MMC_TOUT, &temp_raw, 1);
return ((float)temp_raw * 0.8f) - 75.0f;
}
void mmc5603nj_read_mag_data(mmc5603nj_mag_data_t *mag_data) {
uint8_t buffer[9];
if (g_continuous_mode_enabled) {
// 连续模式下,只需检查数据是否就绪
uint8_t status = 0;
mmc5603nj_read_regs(MMC_STATUS1, &status, 1);
if ((status & 0x40) == 0) { // Meas_M_done bit
// 数据未就绪,可以选择返回或等待,这里我们直接返回旧数据
return;
}
} else {
// 单次测量模式
uint8_t status = 0;
uint8_t timeout = 20;
// 触发一次带自动SET/RESET的磁场测量
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0x21); // 0b00100001 (TAKE_MEAS_M=1, AUTO_SR_EN=1)
// 等待测量完成
do {
os_time_dly(10);
mmc5603nj_read_regs(MMC_STATUS1, &status, 1);
timeout--;
} while ((status & 0x40) == 0 && timeout > 0);
if (timeout == 0) {
printf("Error: Magnetic measurement timeout!\n");
mag_data->x = mag_data->y = mag_data->z = 0.0f;
return;
}
}
// 读取9个字节的原始数据
mmc5603nj_read_regs(MMC_XOUT0, buffer, 9);
// 解析数据 (20位分辨率)
int32_t raw_x = ((uint32_t)buffer[0] << 12) | ((uint32_t)buffer[1] << 4) | ((uint32_t)buffer[6] & 0x0F);
int32_t raw_y = ((uint32_t)buffer[2] << 12) | ((uint32_t)buffer[3] << 4) | ((uint32_t)buffer[6] >> 4);
int32_t raw_z = ((uint32_t)buffer[4] << 12) | ((uint32_t)buffer[5] << 4) | ((uint32_t)buffer[8] & 0x0F);
// 应用偏置和灵敏度进行转换
mag_data->x = ((float)raw_x - 524288.0f) / 16384.0f;
mag_data->y = ((float)raw_y - 524288.0f) / 16384.0f;
mag_data->z = ((float)raw_z - 524288.0f) / 16384.0f;
//减去偏移
mag_data->x -= cal_data.offset_x;
mag_data->y -= cal_data.offset_y;
mag_data->z -= cal_data.offset_z;
}
void mmc5603nj_read_origin_data(uint8_t *buffer) {
if (g_continuous_mode_enabled) {
// 连续模式下,只需检查数据是否就绪
uint8_t status = 0;
mmc5603nj_read_regs(MMC_STATUS1, &status, 1);
if ((status & 0x40) == 0) { // Meas_M_done bit
// 数据未就绪,可以选择返回或等待,这里我们直接返回旧数据
return;
}
} else {
// 单次测量模式
uint8_t status = 0;
uint8_t timeout = 20;
// 触发一次带自动SET/RESET的磁场测量
mmc5603nj_write_reg(MMC_INCTRL0, 0x21); // 0b00100001 (TAKE_MEAS_M=1, AUTO_SR_EN=1)
// 等待测量完成
do {
os_time_dly(10);
mmc5603nj_read_regs(MMC_STATUS1, &status, 1);
timeout--;
} while ((status & 0x40) == 0 && timeout > 0);
if (timeout == 0) {
printf("Error: Magnetic measurement timeout!\n");
return;
}
}
// 读取9个字节的原始数据
mmc5603nj_read_regs(MMC_XOUT0, buffer, 9);
}

View File

@ -0,0 +1,103 @@
#ifndef MMC5603NJ_DRIVER_H
#define MMC5603NJ_DRIVER_H
#include <stdint.h>
//该芯片的iic地址是固定的, 没法通过外部上下拉来改变
#define BMP_IIC_7BIT_ADDRESS 0x30 //0110000 手册第12页
//8位地址:
#define MMC_IIC_WRITE_ADDRESS (BMP_IIC_7BIT_ADDRESS <<1) // 0x60 : 01100000
#define MMC_IIC_READ_ADDRESS (MMC_IIC_WRITE_ADDRESS | 0x01) // 0x61 : 01100001
// 寄存器地址定义 -- 数据手册第6页
#define MMC_XOUT0 0x00
#define MMC_XOUT1 0x01
#define MMC_YOUT0 0x02
#define MMC_YOUT1 0x03
#define MMC_ZOUT0 0x04
#define MMC_ZOUT1 0x05
#define MMC_XOUT2 0x06
#define MMC_YOUT2 0x07
#define MMC_ZOUT2 0x08
#define MMC_TOUT 0x09
#define MMC_STATUS1 0x18
#define MMC_ODR 0x1A
#define MMC_INCTRL0 0x1B
#define MMC_INCTRL1 0x1C
#define MMC_INCTRL2 0x1D
#define MMC_ST_X_TH 0x1E
#define MMC_ST_Y_TH 0x1F
#define MMC_ST_Z_TH 0x20
#define MMC_ST_X 0x27
#define MMC_ST_Y 0x28
#define MMC_ST_Z 0x29
#define MMC_PID 0x39
// 定义一个结构体来存放三轴磁场数据(原始数据)
typedef struct {
float x;
float y;
float z;
} mmc5603nj_original_data_t;
// 定义一个结构体来存放三轴磁场数据(单位:高斯 Gauss
typedef struct {
float x;
float y;
float z;
} mmc5603nj_mag_data_t;
// 定义一个结构体来存放磁力计的硬磁偏移校准数据
typedef struct {
float offset_x;
float offset_y;
float offset_z;
} mmc5603nj_cal_data_t;
/**
* @brief 初始化MMC5603NJ传感器
* 该函数会对传感器进行软件复位并检查设备ID。
* @return 0 表示成功, -1 表示失败 (设备ID不匹配).
*/
int mmc5603nj_init(void);
/**
* @brief 设置传感器的数据输出速率 (ODR - Output Data Rate)
* @param rate 速率值具体含义请参考datasheet ODR寄存器说明。
*/
void mmc5603nj_set_data_rate(uint8_t rate);
/**
* @brief 启用连续测量模式
*/
void mmc5603nj_enable_continuous_mode(uint8_t rate);
/**
* @brief 禁用连续测量模式
*/
void mmc5603nj_disable_continuous_mode(void);
/**
* @brief 获取产品ID
* @return 产品的ID值对于MMC5603NJ应为0x10.
*/
uint8_t mmc5603nj_get_pid(void);
/**
* @brief 读取传感器的温度
* @return 温度值 (单位: 摄氏度 °C).
*/
float mmc5603nj_get_temperature(void);
/**
* @brief 读取三轴磁场数据
* 此函数会根据当前是连续模式还是单次模式来读取数据。
* @param mag_data 指向 mmc5603nj_mag_data_t 结构体的指针,用于存放结果。
*/
void mmc5603nj_read_mag_data(mmc5603nj_mag_data_t *mag_data);
#endif // MMC5603NJ_DRIVER_H

View File

@ -1,10 +1,12 @@
/*
六轴
*/
#include "SC7U22.h" #include "SC7U22.h"
#include "math.h" #include "math.h"
#include "os/os_api.h" #include "os/os_api.h"
#include "../xtell.h" #include "../xtell.h"
// #define ENABLE_XLOG 1 #define ENABLE_XLOG 1
#ifdef xlog #ifdef xlog
#undef xlog #undef xlog
#endif #endif
@ -68,9 +70,12 @@ char iic_write_result;
unsigned char SL_SC7U22_Check(void) unsigned char SL_SC7U22_Check(void)
{ {
unsigned char reg_value=0; unsigned char reg_value=0;
xlog("SL_SC7U22_Check\n");
iic_write_result = SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x7F, 0x00);//goto 0x00 iic_write_result = SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x7F, 0x00);//goto 0x00
// xlog("SL_SC7U22_Check write: %d\n", iic_write_result);
iic_read_len = SL_SC7U22_I2c_Spi_Read(SL_SPI_IIC_INTERFACE, SC7U22_WHO_AM_I, 1, &reg_value); iic_read_len = SL_SC7U22_I2c_Spi_Read(SL_SPI_IIC_INTERFACE, SC7U22_WHO_AM_I, 1, &reg_value);
// xlog("SL_SC7U22_Check read : %d\n", iic_write_result);
xlog("0x%x=0x%x\r\n",SC7U22_WHO_AM_I,reg_value); xlog("0x%x=0x%x\r\n",SC7U22_WHO_AM_I,reg_value);
if(reg_value==0x6A) //设备的id if(reg_value==0x6A) //设备的id
return 0x01;//SC7U22 return 0x01;//SC7U22
@ -129,6 +134,8 @@ unsigned char SL_SC7U22_Config(void)
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x40, 0xBC);//ACC_CON 高性能模式1600Hz -- lmx SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x40, 0xBC);//ACC_CON 高性能模式1600Hz -- lmx
// SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x40, 0xBB);//ACC_CON 高性能模式800Hz -- lmx // SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x40, 0xBB);//ACC_CON 高性能模式800Hz -- lmx
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x40, 0xA8);//ACC_CON 高性能模式100Hz平均数4 -- lmx
#if ACC_RANGE==2 #if ACC_RANGE==2
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x41, 0x00);//ACC_RANGE 00±2G SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x41, 0x00);//ACC_RANGE 00±2G
#endif #endif
@ -144,8 +151,9 @@ unsigned char SL_SC7U22_Config(void)
// SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0x86);//GYR_CONF 0x87=50Hz 0x86=25Hz // SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0x86);//GYR_CONF 0x87=50Hz 0x86=25Hz
// SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0x8C);//GYR_CONF 1600Hz -- lmx // SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0x8C);//GYR_CONF 1600Hz -- lmx
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0xAC);//GYR_CONF 1600Hz -- lmx // SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0xAC);//GYR_CONF 1600Hz -- lmx
// SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0xAB);//GYR_CONF 800Hz -- lmx // SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0xAB);//GYR_CONF 800Hz -- lmx
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x42, 0xE8);//GYR_CONF 100Hz, 噪声优化开启,4个平均一次 -- lmx
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x43, 0x00);//GYR_RANGE 2000dps SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x43, 0x00);//GYR_RANGE 2000dps
SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x43, 0x00);//GYR_RANGE 2000dps SL_SC7U22_I2c_Spi_Write(SL_SPI_IIC_INTERFACE, 0x43, 0x00);//GYR_RANGE 2000dps
@ -270,7 +278,7 @@ void SL_SC7U22_RawData_Read(signed short * acc_data_buf,signed short * gyr_data_
gyr_data_buf[1] =(signed short)((((unsigned char)raw_data[8])* 256) + ((unsigned char)raw_data[9]));//GYRY-16位 gyr_data_buf[1] =(signed short)((((unsigned char)raw_data[8])* 256) + ((unsigned char)raw_data[9]));//GYRY-16位
gyr_data_buf[2] =(signed short)((((unsigned char)raw_data[10])* 256) + ((unsigned char)raw_data[11]));//GYRZ-16位 gyr_data_buf[2] =(signed short)((((unsigned char)raw_data[10])* 256) + ((unsigned char)raw_data[11]));//GYRZ-16位
xlog("RawData:AX=%d,AY=%d,AZ=%d,GX=%d,GY=%d,GZ=%d\r\n",acc_data_buf[0],acc_data_buf[1],acc_data_buf[2],gyr_data_buf[0],gyr_data_buf[1],gyr_data_buf[2]); // xlog("RawData:AX=%d,AY=%d,AZ=%d,GX=%d,GY=%d,GZ=%d\r\n",acc_data_buf[0],acc_data_buf[1],acc_data_buf[2],gyr_data_buf[0],gyr_data_buf[1],gyr_data_buf[2]);
} }
#else #else
@ -997,13 +1005,13 @@ unsigned char SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short
return 2; // 校准未完成,返回错误状态 return 2; // 校准未完成,返回错误状态
} }
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
//
/** /**
* @brief 姿态角解算函数 (基于一阶互补滤波) * @brief 姿态角解算函数 (基于一阶互补滤波)
* @details * @details
* 该函数主要完成两项工作:
* 1. 静态校准:在初始阶段,检测传感器是否处于静止状态。如果是,则计算加速度计和陀螺仪的零点偏移(误差),用于后续的数据补偿。
* 2. 姿态解算使用一阶互补滤波器融合经过校准后的加速度计和陀螺仪数据计算出物体的俯仰角Pitch、横滚角Roll和偏航角Yaw
*
* @param calibration_en 传入外部校准使能标志。如果为0则强制认为已经校准完成。 * @param calibration_en 传入外部校准使能标志。如果为0则强制认为已经校准完成。
* @param acc_gyro_input 传入和传出包含6轴原始数据的数组指针顺序为 [ACC_X, ACC_Y, ACC_Z, GYR_X, GYR_Y, GYR_Z]。该函数会对其进行原地修改,填充为校准后的数据。 * @param acc_gyro_input 传入和传出包含6轴原始数据的数组指针顺序为 [ACC_X, ACC_Y, ACC_Z, GYR_X, GYR_Y, GYR_Z]。该函数会对其进行原地修改,填充为校准后的数据。
* @param Angle_output 传出:滤波后的结果,顺序为 [Pitch, Roll, Yaw]。 * @param Angle_output 传出:滤波后的结果,顺序为 [Pitch, Roll, Yaw]。
@ -1159,79 +1167,817 @@ unsigned char Original_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, sign
return 2; // 校准未完成,返回错误状态 return 2; // 校准未完成,返回错误状态
} }
unsigned char get_calibration_state(void){
unsigned char get_SC7U22_Error_Flag(void){
return SL_SC7U22_Error_Flag; return SL_SC7U22_Error_Flag;
} }
/**
* @brief 设置零漂检测标准位
*
* @param flag 0重新进行零漂检测
*/
void set_SC7U22_Error_Flag(char flag){
SL_SC7U22_Error_Flag = flag;
}
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// =================================================================================================
// Mahony AHRS (Attitude and Heading Reference System) 相关变量定义
// 通过一个PI控制器来校正陀ar螺仪的积分漂移。
// -------------------------------------------------------------------------------------------------
// --- 滤波器参数 ---
// Kp: 比例增益,决定了加速度计数据校正陀螺仪的权重。值越大,对加速度计的响应越快,但对运动加速度更敏感。
// Ki: 积分增益,决定了用于校正陀螺仪静态漂移的权重。
// Q_dt: 采样时间间隔单位这里是10ms (0.01s)对应100Hz的采样率。
#define HAVE_MAG 0
#if HAVE_MAG == 0
// -- 无地磁 --
const float Kp = 2.0f;
const float Ki = 0.005f;
const float Q_dt = 0.01f;
#else
// -- 有地磁 --
const float Kp = 2.0f;
const float Ki = 0.005f;
const float Q_dt = 0.01f;
#endif
// --- 状态变量 ---
// 四元数 (Quaternion),表示当前的姿态。初始化为 (1, 0, 0, 0),代表初始姿态为水平。
static float q0 = 1.0f, q1 = 0.0f, q2 = 0.0f, q3 = 0.0f;
// 陀螺仪积分误差项,用于补偿静态漂移
static float exInt = 0.0f, eyInt = 0.0f, ezInt = 0.0f;
// 磁力计校准相关的变量
float Error_Mag_f[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f};
double Sum_Avg_Mag_f[3] = {0.0, 0.0, 0.0}; // 使用double避免累加过程中的精度损失
// 临时存储校准后数据的数组
signed short Temp_AccGyro[6] = {0};
float Temp_Mag[3] = {0.0f, 0.0f, 0.0f};
// =================================================================================================
/**
* @brief 姿态角解算函数 (基于四元数和Mahony滤波器)
* @details
* 该函数主要完成两项工作:
* 1. 静态校准:在初始阶段,检测传感器是否处于静止状态。如果是,则计算加速度计和陀螺仪的零点偏移(误差),用于后续的数据补偿。
* 2. 姿态解算使用基于四元数的Mahony互补滤波器融合经过校准后的加速度计和陀螺仪数据计算出物体的俯仰角Pitch、横滚角Roll和偏航角Yaw
* 能避免万向节死锁问题。
*
* @param calibration_en 传入外部校准使能标志。如果为0则强制认为已经校准完成。
* @param acc_gyro_input 传入和传出包含6轴原始数据的数组指针顺序为 [ACC_X, ACC_Y, ACC_Z, GYR_X, GYR_Y, GYR_Z]。该函数会对其进行原地修改,填充为校准后的数据。
* @param Angle_output 传出:滤波后的结果,顺序为 [Pitch, Roll, Yaw],单位为度。
* @param mag_data_input 传入:指向包含三轴磁力计数据的结构体指针。数据单位应为高斯(Gauss)。已经8面校准过的数据
* @param yaw_rst 传入Yaw轴重置标志。如果为1则将整个姿态滤波器状态重置。
* @param quaternion_output 传出, 四元数,用于后续重力分量的去除计算
* @return
* - 0: 正在进行静态校准。
* - 1: 姿态角计算成功。
* - 2: 校准未完成,无法进行计算。
*/
unsigned char Q_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, const mmc5603nj_mag_data_t* _mag_data_input, unsigned char yaw_rst, float *quaternion_output)
{
#if 0 //有地磁置1
unsigned char sl_i = 0;
// 如果外部强制禁用校准则将标志位置1
if (calibration_en == 0) {
SL_SC7U22_Error_Flag = 1;
}
// ====================== 坐标对齐 ======================
mmc5603nj_mag_data_t mag_data_input;
mag_data_input.x = - _mag_data_input->x;
mag_data_input.y = - _mag_data_input->y;
mag_data_input.z = _mag_data_input->z;
// ================================================================
// =================================================================================
// 静态校准
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (SL_SC7U22_Error_Flag == 0) {
unsigned short acc_gyro_delta[2];
acc_gyro_delta[0] = 0;
acc_gyro_delta[1] = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 3; sl_i++) {
acc_gyro_delta[0] += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[sl_i] - Temp_Accgyro[sl_i]);
acc_gyro_delta[1] += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[3 + sl_i] - Temp_Accgyro[3 + sl_i]);
}
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
Temp_Accgyro[sl_i] = acc_gyro_input[sl_i];
}
#if (ACC_RANGE == 2)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 16384) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 4)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 8192) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 8)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 4096) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 16)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 2048) < 3000)) {
#endif
if (SL_SC7U22_Error_cnt < 200) SL_SC7U22_Error_cnt++;
} else {
SL_SC7U22_Error_cnt = 0;
}
if (SL_SC7U22_Error_cnt > 190) {
//累加6轴数据
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] += acc_gyro_input[sl_i];
Sum_Avg_Mag_f[0] += mag_data_input.x;
Sum_Avg_Mag_f[1] += mag_data_input.y;
Sum_Avg_Mag_f[2] += mag_data_input.z;
SL_SC7U22_Error_cnt2++;
if (SL_SC7U22_Error_cnt2 > 49) {
SL_SC7U22_Error_Flag = 1;
SL_SC7U22_Error_cnt2 = 0;
SL_SC7U22_Error_cnt = 0;
//6轴偏置
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] = Sum_Avg_Accgyro[sl_i] / 50;
Error_Accgyro[0] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[0];
Error_Accgyro[1] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[1];
#if ACC_RANGE==2
Error_Accgyro[2] = 16384 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==4
Error_Accgyro[2] = 8192 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==8
Error_Accgyro[2] = 4096 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==16
Error_Accgyro[2] = 2048 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#endif
Error_Accgyro[3] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[3];
Error_Accgyro[4] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[4];
Error_Accgyro[5] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[5];
// //磁力计偏置 -- 不在这弄,在磁力计初始化的时候开始
// Sum_Avg_Mag_f[0] /= 50.0;
// Sum_Avg_Mag_f[1] /= 50.0;
// Sum_Avg_Mag_f[2] /= 50.0;
// Error_Mag_f[0] = 0.0f - (float)Sum_Avg_Mag_f[0];
// Error_Mag_f[1] = 0.0f - (float)Sum_Avg_Mag_f[1];
// Error_Mag_f[2] = 0.0f - (float)Sum_Avg_Mag_f[2];
}
} else {
SL_SC7U22_Error_cnt2 = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] = 0;
// Sum_Avg_Mag_f[0] = 0.0;
// Sum_Avg_Mag_f[1] = 0.0;
// Sum_Avg_Mag_f[2] = 0.0;
}
return 0; // 返回0表示正在校准
}
// =================================================================================
// 姿态解算 (Mahony AHRS)
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (SL_SC7U22_Error_Flag == 1) { // 确认已经校准完成
// --- Yaw轴/姿态重置 ---
// 注意重置yaw会重置整个姿态滤波器使设备回到初始水平姿态
if (yaw_rst == 1) {
q0 = 1.0f; q1 = 0.0f; q2 = 0.0f; q3 = 0.0f;
exInt = 0.0f; eyInt = 0.0f; ezInt = 0.0f;
}
// --- 数据预处理 ---
// 应用零点偏移补偿
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
Temp_Accgyro[sl_i] = acc_gyro_input[sl_i] + Error_Accgyro[sl_i];
}
// Temp_Mag[0] = mag_data_input.x + Error_Mag_f[0];
// Temp_Mag[1] = mag_data_input.y + Error_Mag_f[1];
// Temp_Mag[2] = mag_data_input.z + Error_Mag_f[2];
Temp_Mag[0] = mag_data_input.x;
Temp_Mag[1] = mag_data_input.y;
Temp_Mag[2] = mag_data_input.z;
// 将校准后的数据写回输入数组
#if 1
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
acc_gyro_input[sl_i] = Temp_Accgyro[sl_i];
}
#endif
// 获取校准后的数据
float ax = (float)Temp_Accgyro[0];
float ay = (float)Temp_Accgyro[1];
float az = (float)Temp_Accgyro[2];
// 将陀螺仪数据从 LSB 转换为弧度/秒 (rad/s)
// 转换系数 0.061 ≈ 2000dps / 32768 LSB; PI/180 ≈ 0.01745
float gx = (float)Temp_Accgyro[3] * 0.061f * 0.0174533f; // Roll rate
float gy = (float)Temp_Accgyro[4] * 0.061f * 0.0174533f; // Pitch rate
float gz = (float)Temp_Accgyro[5] * 0.061f * 0.0174533f; // Yaw rate
float mx = Temp_Mag[0];
float my = Temp_Mag[1];
float mz = Temp_Mag[2];
// --- Mahony算法核心 ---
float norm;
float q0q0 = q0 * q0;
float q0q1 = q0 * q1;
float q0q2 = q0 * q2;
float q0q3 = q0 * q3;
float q1q1 = q1 * q1;
float q1q2 = q1 * q2;
float q1q3 = q1 * q3;
float q2q2 = q2 * q2;
float q2q3 = q2 * q3;
float q3q3 = q3 * q3;
float hx, hy, bx, bz;
float vx, vy, vz, wx, wy, wz;
float ex, ey, ez;
// 归一化加速度计测量值,得到单位重力向量
norm = sqrtf(ax * ax + ay * ay + az * az);
if (norm > 0.0f) { ax /= norm; ay /= norm; az /= norm; }
else { return 1; }
norm = sqrtf(mx * mx + my * my + mz * mz);
if (norm > 0.0f) { mx /= norm; my /= norm; mz /= norm; }
// 根据当前姿态(四元数)估计重力向量的方向
vx = 2.0f * (q1q3 - q0q2);
vy = 2.0f * (q0q1 + q2q3);
vz = q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3;
// 计算磁场误差 (倾斜补偿)
hx = 2.0f * mx * (0.5f - q2q2 - q3q3) + 2.0f * my * (q1q2 - q0q3) + 2.0f * mz * (q1q3 + q0q2);
hy = 2.0f * mx * (q1q2 + q0q3) + 2.0f * my * (0.5f - q1q1 - q3q3) + 2.0f * mz * (q2q3 - q0q1);
bx = sqrtf(hx * hx + hy * hy);
bz = 2.0f * mx * (q1q3 - q0q2) + 2.0f * my * (q2q3 + q0q1) + 2.0f * mz * (0.5f - q1q1 - q2q2);
wx = 2.0f * bx * (0.5f - q2q2 - q3q3) + 2.0f * bz * (q1q3 - q0q2);
wy = 2.0f * bx * (q1q2 - q0q3) + 2.0f * bz * (q0q1 + q2q3);
wz = 2.0f * bx * (q1q3 + q0q2) + 2.0f * bz * (0.5f - q1q1 - q2q2);
// 合并重力和磁场误差
ex = (ay * vz - az * vy) + (my * wz - mz * wy);
ey = (az * vx - ax * vz) + (mz * wx - mx * wz);
ez = (ax * vy - ay * vx) + (mx * wy - my * wx);
// PI控制器
if (Ki > 0.0f) {
exInt += ex * Ki * Q_dt;
eyInt += ey * Ki * Q_dt;
ezInt += ez * Ki * Q_dt;
}
gx += Kp * ex + exInt;
gy += Kp * ey + eyInt;
gz += Kp * ez + ezInt;
// 使用校正后的角速度更新四元数 (一阶毕卡法)
q0 += (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * 0.5f * Q_dt;
q1 += ( q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * 0.5f * Q_dt;
q2 += ( q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * 0.5f * Q_dt;
q3 += ( q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * 0.5f * Q_dt;
// 归一化四元数,保持其单位长度
norm = sqrtf(q0 * q0 + q1 * q1 + q2 * q2 + q3 * q3);
q0 /= norm; q1 /= norm; q2 /= norm; q3 /= norm;
// --- 将四元数转换为欧拉角 (Pitch, Roll, Yaw) ---
// Pitch (绕Y轴旋转)
Angle_output[0] = asinf(-2.0f * (q1 * q3 - q0 * q2)) * 57.29578f;
// Roll (绕X轴旋转)
Angle_output[1] = atan2f(2.0f * (q0 * q1 + q2 * q3), q0q0 - q1q1 - q2q2 + q3q3) * 57.29578f;
// Yaw (绕Z轴旋转)
Angle_output[2] = atan2f(2.0f * (q1 * q2 + q0 * q3), q0q0 + q1q1 - q2q2 - q3q3) * 57.29578f;
//将四元数传出去
if (quaternion_output != NULL) {
quaternion_output[0] = q0; // w
quaternion_output[1] = q1; // x
quaternion_output[2] = q2; // y
quaternion_output[3] = q3; // z
}
return 1; // 返回1表示计算成功
}
return 2; // 校准未完成,返回错误状态
#else
unsigned char sl_i = 0;
// 如果外部强制禁用校准则将标志位置1
if (calibration_en == 0) {
SL_SC7U22_Error_Flag = 1;
}
// =================================================================================
// 步骤 1: 静态校准 (此部分逻辑与原代码完全相同)
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (SL_SC7U22_Error_Flag == 0) {
unsigned short acc_gyro_delta[2];
acc_gyro_delta[0] = 0;
acc_gyro_delta[1] = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 3; sl_i++) {
acc_gyro_delta[0] += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[sl_i] - Temp_Accgyro[sl_i]);
acc_gyro_delta[1] += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[3 + sl_i] - Temp_Accgyro[3 + sl_i]);
}
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
Temp_Accgyro[sl_i] = acc_gyro_input[sl_i];
}
#if (ACC_RANGE == 2)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 16384) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 4)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 8192) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 8)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 4096) < 3000)) {
#elif (ACC_RANGE == 16)
if ((acc_gyro_delta[0] / 8 < 160) && (acc_gyro_delta[1] < 40) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[0]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[1]) < 3000) && (SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[2] - 2048) < 3000)) {
#endif
if (SL_SC7U22_Error_cnt < 200) SL_SC7U22_Error_cnt++;
} else {
// printf("error: The calibration process has undergone a shift.\n");
SL_SC7U22_Error_cnt = 0;
}
if (SL_SC7U22_Error_cnt > 190) {
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] += acc_gyro_input[sl_i];
SL_SC7U22_Error_cnt2++;
if (SL_SC7U22_Error_cnt2 > 49) {
SL_SC7U22_Error_Flag = 1;
SL_SC7U22_Error_cnt2 = 0;
SL_SC7U22_Error_cnt = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] = Sum_Avg_Accgyro[sl_i] / 50;
Error_Accgyro[0] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[0];
Error_Accgyro[1] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[1];
#if ACC_RANGE==2
Error_Accgyro[2] = 16384 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==4
Error_Accgyro[2] = 8192 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==8
Error_Accgyro[2] = 4096 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#elif ACC_RANGE==16
Error_Accgyro[2] = 2048 - Sum_Avg_Accgyro[2];
#endif
Error_Accgyro[3] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[3];
Error_Accgyro[4] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[4];
Error_Accgyro[5] = 0 - Sum_Avg_Accgyro[5];
// xlog("AVG_Recode AX:%d,AY:%d,AZ:%d,GX:%d,GY:%d,GZ:%d\r\n", Sum_Avg_Accgyro[0], Sum_Avg_Accgyro[1], Sum_Avg_Accgyro[2], Sum_Avg_Accgyro[3], Sum_Avg_Accgyro[4], Sum_Avg_Accgyro[5]);
// xlog("Error_Recode AX:%d,AY:%d,AZ:%d,GX:%d,GY:%d,GZ:%d\r\n", Error_Accgyro[0], Error_Accgyro[1], Error_Accgyro[2], Error_Accgyro[3], Error_Accgyro[4], Error_Accgyro[5]);
}
} else {
SL_SC7U22_Error_cnt2 = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Sum_Avg_Accgyro[sl_i] = 0;
}
return 0; // 返回0表示正在校准
}
// =================================================================================
// 步骤 2: 姿态解算 (Mahony AHRS)
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (SL_SC7U22_Error_Flag == 1) { // 确认已经校准完成
// --- 2.1 Yaw轴/姿态重置 ---
// 注意重置yaw会重置整个姿态滤波器使设备回到初始水平姿态
if (yaw_rst == 1) {
q0 = 1.0f; q1 = 0.0f; q2 = 0.0f; q3 = 0.0f;
exInt = 0.0f; eyInt = 0.0f; ezInt = 0.0f;
}
// --- 2.2 数据预处理 ---
// 应用零点偏移补偿
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
Temp_Accgyro[sl_i] = acc_gyro_input[sl_i] + Error_Accgyro[sl_i];
}
// 将校准后的数据写回输入数组 (可选)
#if 1
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
acc_gyro_input[sl_i] = Temp_Accgyro[sl_i];
}
#endif
// 获取校准后的数据
float ax = (float)Temp_Accgyro[0];
float ay = (float)Temp_Accgyro[1];
float az = (float)Temp_Accgyro[2];
// 将陀螺仪数据从 LSB 转换为弧度/秒 (rad/s)
// 转换系数 0.061 ≈ 2000dps / 32768 LSB; PI/180 ≈ 0.01745
float gx = (float)Temp_Accgyro[3] * 0.061f * 0.0174533f; // Roll rate
float gy = (float)Temp_Accgyro[4] * 0.061f * 0.0174533f; // Pitch rate
float gz = (float)Temp_Accgyro[5] * 0.061f * 0.0174533f; // Yaw rate
// --- 2.3 Mahony算法核心 ---
float norm;
float vx, vy, vz; // 估计的重力向量
float ex, ey, ez; // 加速度计测量和估计的重力向量之间的误差
// 归一化加速度计测量值,得到单位重力向量
norm = sqrtf(ax * ax + ay * ay + az * az);
if (norm > 0.0f) { // 防止除以零
ax = ax / norm;
ay = ay / norm;
az = az / norm;
// 根据当前姿态(四元数)估计重力向量的方向
vx = 2.0f * (q1 * q3 - q0 * q2);
vy = 2.0f * (q0 * q1 + q2 * q3);
vz = q0 * q0 - q1 * q1 - q2 * q2 + q3 * q3;
// 计算测量值与估计值之间的误差(叉积)
ex = (ay * vz - az * vy);
ey = (az * vx - ax * vz);
ez = (ax * vy - ay * vx);
// 积分误差项,用于消除陀螺仪的静态漂移
exInt = exInt + ex * Ki * Q_dt;
eyInt = eyInt + ey * Ki * Q_dt;
ezInt = ezInt + ez * Ki * Q_dt;
float kp_dynamic = Kp; // 默认使用全局Kp
// // 计算重力向量与Z轴的夹角余弦值
// // 当设备接近水平时abs_az_component 接近 1
// // 当设备接近垂直时abs_az_component 接近 0
// float abs_az_component = fabsf(az);
// // 设置一个阈值比如当与水平面的夹角大于75度时 (cos(75) approx 0.26)
// // 就开始降低Kp
// if (abs_az_component < 0.26f) {
// // 线性降低Kp或者直接使用一个较小的值
// // 越接近垂直az越小Kp也越小
// kp_dynamic = Kp * (abs_az_component / 0.26f);
// }
// 使用PI控制器校正陀螺仪的测量值
gx += kp_dynamic * ex + exInt;
gy += kp_dynamic * ey + eyInt;
gz += kp_dynamic * ez + ezInt;
// gx = gx + Kp * ex + exInt;
// gy = gy + Kp * ey + eyInt;
// gz = gz + Kp * ez + ezInt;
}
// 使用校正后的角速度更新四元数 (一阶毕卡法)
q0 = q0 + (-q1 * gx - q2 * gy - q3 * gz) * 0.5f * Q_dt;
q1 = q1 + (q0 * gx + q2 * gz - q3 * gy) * 0.5f * Q_dt;
q2 = q2 + (q0 * gy - q1 * gz + q3 * gx) * 0.5f * Q_dt;
q3 = q3 + (q0 * gz + q1 * gy - q2 * gx) * 0.5f * Q_dt;
// 归一化四元数,保持其单位长度
norm = sqrtf(q0 * q0 + q1 * q1 + q2 * q2 + q3 * q3);
q0 = q0 / norm;
q1 = q1 / norm;
q2 = q2 / norm;
q3 = q3 / norm;
// --- 2.4 将四元数转换为欧拉角 (Pitch, Roll, Yaw) ---
// 转换公式将四元数转换为 ZYX 顺序的欧拉角
// 结果单位为弧度,乘以 57.29578f 转换为度
// Pitch (绕Y轴旋转)
Angle_output[0] = asinf(-2.0f * (q1 * q3 - q0 * q2)) * 57.29578f;
// Roll (绕X轴旋转)
Angle_output[1] = atan2f(2.0f * (q0 * q1 + q2 * q3), q0 * q0 - q1 * q1 - q2 * q2 + q3 * q3) * 57.29578f;
// Yaw (绕Z轴旋转) - 注意无磁力计的6轴IMUYaw角会随时间漂移
Angle_output[2] = atan2f(2.0f * (q1 * q2 + q0 * q3), q0 * q0 + q1 * q1 - q2 * q2 - q3 * q3) * 57.29578f;
if (quaternion_output != NULL) {
quaternion_output[0] = q0; // w
quaternion_output[1] = q1; // x
quaternion_output[2] = q2; // y
quaternion_output[3] = q3; // z
}
return 1; // 返回1表示计算成功
}
return 2; // 校准未完成,返回错误状态
#endif
}
#endif #endif
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* #if 0
//----------------------------------------- // --- 新增:定义自动化校准状态 ---
调用示例-by_lmx typedef enum {
CAL_STATE_IDLE, // 0: 空闲,未开始校准
CAL_STATE_WAIT_STILL, // 1: 等待设备静止
CAL_STATE_COLLECTING, // 2: 正在采集数据
CAL_STATE_PAUSE_BETWEEN_FACES, // 3: 面与面之间的暂停
CAL_STATE_CALCULATING, // 4: 正在计算最终参数
CAL_STATE_FINISHED, // 5: 校准完成,参数有效
} SL_AutoCalib_State;
// --- 新增:定义校准的面 ---
typedef enum {
CAL_FACE_POS_Z = 0, // Z+
CAL_FACE_NEG_Z, // Z-
CAL_FACE_POS_Y, // Y+
CAL_FACE_NEG_Y, // Y-
CAL_FACE_POS_X, // X+
CAL_FACE_NEG_X, // X-
CAL_FACE_COUNT // 总面数
} SL_Calib_Face;
// --- 校准参数常量 ---
#define CAL_STILL_TIME_THRESHOLD 190 // 需要静止的采样周期数 (约1.9s)
#define CAL_SAMPLES_TO_COLLECT 50 // 每个面采集的样本数
#define CAL_PAUSE_SECONDS 4 // 面间暂停秒数
// --- 修改/新增 全局变量 ---
static SL_AutoCalib_State g_calib_state = CAL_STATE_IDLE;
static SL_Calib_Face g_current_calib_face = CAL_FACE_POS_Z;
static unsigned short g_still_count = 0;
static unsigned char g_samples_collected = 0;
static unsigned short g_pause_timer = 0;
static long g_calib_data_sum[6] = {0};
static signed short g_calib_avg_data[CAL_FACE_COUNT][6] = {{0}};
static float g_acc_offset[3] = {0.0f};
static float g_acc_scale[3] = {1.0f, 1.0f, 1.0f};
static signed short g_gyro_offset[3] = {0}; // 陀螺仪偏移用整数更符合原始数据类型
static unsigned char g_calibration_valid = 0;
//1.
// 定义用于存放传感器数据的缓冲区
static signed short acc_raw_data[3]; // [0]: acc_x, [1]: acc_y, [2]: acc_z
static signed short gyr_raw_data[3]; // [0]: gyr_x, [1]: gyr_y, [2]: gyr_z
static signed short combined_raw_data[6]; // 用于合并 acc 和 gyr 数据
static float final_angle_data[3]; // [0]: Pitch, [1]: Roll, [2]: Yaw
// 传感器数据处理任务 #if (ACC_RANGE == 2)
void sensor_processing_task(void *priv) #define G_VALUE (16384.0f)
{ #elif (ACC_RANGE == 4)
while (1) { #define G_VALUE (8192.0f)
// 4. 周期性调用读取函数,获取原始数据 #elif (ACC_RANGE == 8)
SL_SC7U22_RawData_Read(acc_raw_data, gyr_raw_data); #define G_VALUE (4096.0f)
#elif (ACC_RANGE == 16)
// 5. 合并加速度和角速度数据到一个数组中 #define G_VALUE (2048.0f)
// SL_SC7U22_Angle_Output 函数需要一个包含6个元素的数组作为输入 #endif
memcpy(&combined_raw_data[0], acc_raw_data, sizeof(acc_raw_data)); /**
memcpy(&combined_raw_data[3], gyr_raw_data, sizeof(gyr_raw_data)); * @brief IMU姿态解算函数增加了六面校准功能。
* @param calibration_cmd 校准命令,来自 SL_Calibration_Cmd 枚举。
// 6. 调用姿态解算函数 * @param acc_gyro_input 指向6轴原始数据的指针 (AccX,Y,Z, GyroX,Y,Z)。
// 参数: (校准使能, 输入的6轴数据, 输出的角度数据, Yaw轴复位标志) * @param Angle_output 指向3轴姿态角输出的指针 (Pitch, Roll, Yaw)。
// calibration_en = 1: 让函数内部自动管理校准过程 * @param yaw_rst Yaw轴复位标志。
// yaw_rst = 0: 不复位Yaw角 * @return unsigned char 0: 正在校准, 1: 计算成功, 2: 校准未完成,无法计算。
unsigned char status = SL_SC7U22_Angle_Output(1, combined_raw_data, final_angle_data, 0);
// 7. 检查函数返回的状态
if (status == 1) {
// 计算成功final_angle_data 中的数据有效
xlog("Pitch: %.2f, Roll: %.2f, Yaw: %.2f\n", final_angle_data[0], final_angle_data[1], final_angle_data[2]);
} else if (status == 0) {
// 传感器正在进行静态校准,此时角度数据可能不准确
xlog("Sensor is calibrating...\n");
} else {
// status == 2, 表示校准未完成或发生错误
xlog("Angle calculation error or calibration not finished.\n");
}
// 延时一段时间例如10ms (对应100Hz)
os_time_dly(1);
}
}
// 应用程序主入口或初始化函数
void app_main()
{
// ... 其他初始化代码 ...
// 2. 调用初始化函数来配置SCU722传感器
unsigned char init_success = SL_SC7U22_Config();
if (init_success) {
xlog("SCU722 初始化成功!\n");
// 3. 创建一个任务来周期性地读取和处理数据
task_create(sensor_processing_task, NULL, "sensor_task");
} else {
xlog("SCU722 初始化失败!\n");
}
// ...
}
//-----------------------------------------
*/ */
unsigned char SIX_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char auto_calib_start, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, unsigned char yaw_rst)
{
unsigned char sl_i = 0;
// 启动自动化校准流程
if (auto_calib_start == 1 && g_calib_state == CAL_STATE_IDLE) {
g_calib_state = CAL_STATE_WAIT_STILL;
g_current_calib_face = CAL_FACE_POS_Z;
g_calibration_valid = 0;
xlog("\n\n===== Auto-Calibration Started =====\r\n");
xlog("Step 1/%d: Place device with Z-axis pointing UPWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT);
}
// =================================================================================
// 步骤 1: 自动化校准状态机
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (g_calib_state != CAL_STATE_IDLE && g_calib_state != CAL_STATE_FINISHED) {
// --- 静止检测 (通用逻辑) ---
unsigned short acc_delta = 0, gyro_delta = 0;
for (sl_i = 0; sl_i < 3; sl_i++) {
acc_delta += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[sl_i] - Temp_Accgyro[sl_i]);
gyro_delta += SL_GetAbsShort(acc_gyro_input[3 + sl_i] - Temp_Accgyro[3 + sl_i]);
}
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) Temp_Accgyro[sl_i] = acc_gyro_input[sl_i];
int is_still = (acc_delta < 160) && (gyro_delta < 40);
switch (g_calib_state) {
case CAL_STATE_WAIT_STILL:
if (is_still) {
if (++g_still_count >= CAL_STILL_TIME_THRESHOLD) {
g_calib_state = CAL_STATE_COLLECTING;
g_samples_collected = 0;
g_still_count = 0;
for(sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) g_calib_data_sum[sl_i] = 0;
xlog("Device is still. Collecting data...\r\n");
}
} else {
g_still_count = 0; // 如果移动则重置计数
}
break;
case CAL_STATE_COLLECTING:
if (!is_still) { // 如果在采集中移动了,则重新开始等待静止
g_calib_state = CAL_STATE_WAIT_STILL;
g_still_count = 0;
xlog("Movement detected! Please keep the device still.\r\n");
break;
}
if (g_samples_collected < CAL_SAMPLES_TO_COLLECT) {
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
g_calib_data_sum[sl_i] += acc_gyro_input[sl_i];
}
g_samples_collected++;
} else {
// 当前面采集完成
for (sl_i = 0; sl_i < 6; sl_i++) {
g_calib_avg_data[g_current_calib_face][sl_i] = g_calib_data_sum[sl_i] / CAL_SAMPLES_TO_COLLECT;
}
xlog("Face %d data collected.\r\n", g_current_calib_face + 1);
if (g_current_calib_face < CAL_FACE_NEG_X) {
g_calib_state = CAL_STATE_PAUSE_BETWEEN_FACES;
g_pause_timer = 0;
xlog("Pausing for %d seconds. Please prepare for the next orientation.\r\n", CAL_PAUSE_SECONDS);
} else {
// 所有面都已完成
g_calib_state = CAL_STATE_CALCULATING;
}
}
break;
case CAL_STATE_PAUSE_BETWEEN_FACES:
if (++g_pause_timer >= (CAL_PAUSE_SECONDS * 1000 / dt)) {
g_current_calib_face++;
g_calib_state = CAL_STATE_WAIT_STILL;
g_still_count = 0;
switch(g_current_calib_face) {
case CAL_FACE_NEG_Z: xlog("Step 2/%d: Place device with Z-axis pointing DOWNWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT); break;
case CAL_FACE_POS_Y: xlog("Step 3/%d: Place device with Y-axis pointing UPWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT); break;
case CAL_FACE_NEG_Y: xlog("Step 4/%d: Place device with Y-axis pointing DOWNWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT); break;
case CAL_FACE_POS_X: xlog("Step 5/%d: Place device with X-axis pointing UPWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT); break;
case CAL_FACE_NEG_X: xlog("Step 6/%d: Place device with X-axis pointing DOWNWARD and keep it still.\r\n", CAL_FACE_COUNT); break;
}
}
break;
case CAL_STATE_CALCULATING:
xlog("All data collected. Calculating calibration parameters...\r\n");
// 计算陀螺仪偏移
long gyro_sum[3] = {0};
for (sl_i = 0; sl_i < CAL_FACE_COUNT; sl_i++) {
gyro_sum[0] += g_calib_avg_data[sl_i][3]; // Gx
gyro_sum[1] += g_calib_avg_data[sl_i][4]; // Gy
gyro_sum[2] += g_calib_avg_data[sl_i][5]; // Gz
}
g_gyro_offset[0] = gyro_sum[0] / CAL_FACE_COUNT;
g_gyro_offset[1] = gyro_sum[1] / CAL_FACE_COUNT;
g_gyro_offset[2] = gyro_sum[2] / CAL_FACE_COUNT;
// 计算加速度计偏移和增益
g_acc_offset[0] = (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_X][0] + g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_X][0]) / 2.0f;
g_acc_scale[0] = (2.0f * G_VALUE) / (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_X][0] - g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_X][0]);
g_acc_offset[1] = (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_Y][1] + g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_Y][1]) / 2.0f;
g_acc_scale[1] = (2.0f * G_VALUE) / (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_Y][1] - g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_Y][1]);
g_acc_offset[2] = (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_Z][2] + g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_Z][2]) / 2.0f;
g_acc_scale[2] = (2.0f * G_VALUE) / (g_calib_avg_data[CAL_FACE_POS_Z][2] - g_calib_avg_data[CAL_FACE_NEG_Z][2]);
g_calibration_valid = 1;
g_calib_state = CAL_STATE_FINISHED;
xlog("===== Calibration Finished! =====\r\n");
xlog("Acc Offset: %.2f, %.2f, %.2f\r\n", g_acc_offset[0], g_acc_offset[1], g_acc_offset[2]);
xlog("Acc Scale: %.4f, %.4f, %.4f\r\n", g_acc_scale[0], g_acc_scale[1], g_acc_scale[2]);
xlog("Gyro Offset: %d, %d, %d\r\n", g_gyro_offset[0], g_gyro_offset[1], g_gyro_offset[2]);
break;
default:
break;
}
return 0; // 只要还在校准流程中就返回0
}
// =================================================================================
// 步骤 2: 姿态解算
// ---------------------------------------------------------------------------------
if (g_calibration_valid == 0) {
return 2; // 校准未完成,无法进行姿态解算
}
float angle_acc[3] = {0};
float gyro_val[3] = {0};
float calibrated_acc[3] = {0};
// --- 2.1 数据预处理 (应用新的校准参数) ---
// 应用偏移和增益校准加速度计
calibrated_acc[0] = ((float)acc_gyro_input[0] - g_acc_offset[0]) * g_acc_scale[0];
calibrated_acc[1] = ((float)acc_gyro_input[1] - g_acc_offset[1]) * g_acc_scale[1];
calibrated_acc[2] = ((float)acc_gyro_input[2] - g_acc_offset[2]) * g_acc_scale[2];
// 应用偏移校准陀螺仪
gyro_val[0] = ((float)acc_gyro_input[4] - g_gyro_offset[1]) * 0.061; // GYR-Y -> Pitch
gyro_val[1] = ((float)acc_gyro_input[3] - g_gyro_offset[0]) * 0.061; // GYR-X -> Roll
gyro_val[2] = ((float)acc_gyro_input[5] - g_gyro_offset[2]) * 0.061; // GYR-Z -> Yaw
// --- 2.2 使用校准后的加速度计计算姿态角 ---
// 将校准后的加速度值转换为归一化的重力分量
angle_acc[0] = calibrated_acc[0] / G_VALUE; // ax
angle_acc[1] = calibrated_acc[1] / G_VALUE; // ay
angle_acc[2] = calibrated_acc[2] / G_VALUE; // az
// 限制范围防止asinf/atanf计算错误
if (angle_acc[0] > 1.0f) angle_acc[0] = 1.0f;
if (angle_acc[0] < -1.0f) angle_acc[0] = -1.0f;
// ... (对 angle_acc[1] 和 angle_acc[2] 也做同样处理)
angle_acc[0] = asinf(angle_acc[0]) * 57.29578f; // Pitch
angle_acc[1] = atan2f(angle_acc[1], angle_acc[2]) * 57.29578f; // Roll (使用atan2更稳健)
// =================================================================================
// 步骤 2.4: 卡尔曼滤波
// 对Pitch和Roll分别进行滤波
// ---------------------------------------------------------------------------------
/************** Pitch 轴滤波 **************/
// --- 预测步骤 ---
// 1. 预测状态:根据上一时刻的角度和当前角速度,预测当前角度
angle0[0] += (gyro_val[0] - q_bias0[0]) * dt;
// 2. 预测协方差更新P矩阵表示预测状态的不确定性
Pdot0[0] = Q_angle - P0[0][1] - P0[1][0] + P0[1][1] * dt;
Pdot0[1] = -P0[1][1];
Pdot0[2] = -P0[1][1];
Pdot0[3] = Q_gyro;
P0[0][0] += Pdot0[0] * dt;
P0[0][1] += Pdot0[1] * dt;
P0[1][0] += Pdot0[2] * dt;
P0[1][1] += Pdot0[3] * dt;
// --- 更新步骤 ---
// 1. 计算卡尔曼增益 K
PCt0_0[0] = C_0 * P0[0][0];
PCt0_1[0] = C_0 * P0[1][0];
E0[0] = R_angle + C_0 * PCt0_0[0];
if (E0[0] == 0) { E0[0] = 0.0001; } // 防止除零
K0_0[0] = PCt0_0[0] / E0[0];
K0_1[0] = PCt0_1[0] / E0[0];
// 2. 计算测量余差innovation
angle_err0[0] = angle_acc[0] - angle0[0];
// 3. 更新状态估计:结合预测值和测量值,得到最优估计
angle0[0] += K0_0[0] * angle_err0[0];
// 4. 更新陀螺仪偏置估计
q_bias0[0] += K0_1[0] * angle_err0[0];
angle_dot0[0] = gyro_val[0] - q_bias0[0];
// 5. 更新协方差矩阵 P
t0_0[0] = PCt0_0[0];
t0_1[0] = C_0 * P0[0][1];
P0[0][0] -= K0_0[0] * t0_0[0];
P0[0][1] -= K0_0[0] * t0_1[0];
P0[1][0] -= K0_1[0] * t0_0[0];
P0[1][1] -= K0_1[0] * t0_1[0];
// 输出最终的Pitch角
Angle_output[0] = angle0[0];
/************** Roll 轴滤波 (过程同Pitch) **************/
// --- 预测步骤 ---
angle0[1] += (gyro_val[1] - q_bias0[1]) * dt;
Pdot1[0] = Q_angle - P1[0][1] - P1[1][0] + P1[1][1] * dt;
Pdot1[1] = -P1[1][1];
Pdot1[2] = -P1[1][1];
Pdot1[3] = Q_gyro;
P1[0][0] += Pdot1[0] * dt;
P1[0][1] += Pdot1[1] * dt;
P1[1][0] += Pdot1[2] * dt;
P1[1][1] += Pdot1[3] * dt;
// --- 更新步骤 ---
PCt0_0[1] = C_1 * P1[0][0];
PCt0_1[1] = C_1 * P1[1][0];
E0[1] = R_angle + C_1 * PCt0_0[1];
if (E0[1] == 0) { E0[1] = 0.0001; }
K0_0[1] = PCt0_0[1] / E0[1];
K0_1[1] = PCt0_1[1] / E0[1];
angle_err0[1] = angle_acc[1] - angle0[1];
angle0[1] += K0_0[1] * angle_err0[1];
q_bias0[1] += K0_1[1] * angle_err0[1];
angle_dot0[1] = gyro_val[1] - q_bias0[1];
t0_0[1] = PCt0_0[1];
t0_1[1] = C_1 * P1[0][1];
P1[0][0] -= K0_0[1] * t0_0[1];
P1[0][1] -= K0_0[1] * t0_1[1];
P1[1][0] -= K0_1[1] * t0_0[1];
P1[1][1] -= K0_1[1] * t0_1[1];
// 输出最终的Roll角
Angle_output[1] = angle0[1];
/************** Yaw 轴计算 **************/
// Yaw角无法通过加速度计重力来校正因此这里只使用陀螺仪进行简单积分。
// 这种方法会因为陀螺仪的漂移而导致误差随时间累积。
if (yaw_rst == 1) {
Angle_output[2] = 0; // 如果有复位信号,则清零
}
// 增加一个简单的阈值,当角速度较小时,认为没有转动,以减少漂移
if (SL_GetAbsShort(Temp_Accgyro[5]) > 8) {
Angle_output[2] += gyro_val[2] * dt;
}
return 1; // 返回1表示计算成功
}
#endif

View File

@ -9,6 +9,7 @@ Copyright (c) 2022 Silan MEMS. All Rights Reserved.
#include "gSensor/gSensor_manage.h" #include "gSensor/gSensor_manage.h"
#include "printf.h" #include "printf.h"
#include "MMC56.h"
//是否使能串口打印调试 //是否使能串口打印调试
#define SL_Sensor_Algo_Release_Enable 0x00 #define SL_Sensor_Algo_Release_Enable 0x00
@ -19,12 +20,12 @@ Copyright (c) 2022 Silan MEMS. All Rights Reserved.
/***使用前请根据实际情况配置以下参数******/ /***使用前请根据实际情况配置以下参数******/
/**SC7U22的SDO 接地: 0****************/ /**SC7U22的SDO 接地: 0****************/
/**SC7U22的SDO 接电源:1****************/ /**SC7U22的SDO 接电源:1****************/
#define SL_SC7U22_SDO_VDD_GND 1 #define SL_SC7U22_SDO_VDD_GND 0
/*****************************************/ /*****************************************/
/***使用前请根据实际IIC地址配置参数***/ /***使用前请根据实际IIC地址配置参数***/
/**SC7U22的IIC 接口地址为 7bits: 0****/ /**SC7U22的IIC 接口地址为 7bits: 0****/
/**SC7U22的IIC 接口地址为 8bits: 1****/ /**SC7U22的IIC 接口地址为 8bits: 1****/
#define SL_SC7U22_IIC_7BITS_8BITS 0 #define SL_SC7U22_IIC_7BITS_8BITS 1
/*****************************************/ /*****************************************/
#if SL_SC7U22_SDO_VDD_GND==0 #if SL_SC7U22_SDO_VDD_GND==0
#define SL_SC7U22_IIC_7BITS_ADDR 0x18 #define SL_SC7U22_IIC_7BITS_ADDR 0x18
@ -130,8 +131,10 @@ unsigned char SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en,signed short *
/**output Angle_output[2]: Yaw*******************************/ /**output Angle_output[2]: Yaw*******************************/
/**input yaw_rst: reset yaw value***************************/ /**input yaw_rst: reset yaw value***************************/
void set_SC7U22_Error_Flag(char flag);
unsigned char Original_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, unsigned char yaw_rst); unsigned char Original_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, unsigned char yaw_rst);
unsigned char SIX_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char auto_calib_start, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, unsigned char yaw_rst);
unsigned char Q_SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short *acc_gyro_input, float *Angle_output, const mmc5603nj_mag_data_t *mag_data_input, unsigned char yaw_rst, float *quaternion_output);
unsigned char get_calibration_state(void); unsigned char get_calibration_state(void);
/**寄存器宏定义*******************************/ /**寄存器宏定义*******************************/
#define SC7U22_WHO_AM_I 0x01 #define SC7U22_WHO_AM_I 0x01

View File

@ -925,72 +925,3 @@ unsigned char SL_SC7U22_Angle_Output(unsigned char calibration_en, signed short
} }
#endif #endif
/*
//-----------------------------------------
调用示例-by_lmx
//1.
// 定义用于存放传感器数据的缓冲区
static signed short acc_raw_data[3]; // [0]: acc_x, [1]: acc_y, [2]: acc_z
static signed short gyr_raw_data[3]; // [0]: gyr_x, [1]: gyr_y, [2]: gyr_z
static signed short combined_raw_data[6]; // 用于合并 acc 和 gyr 数据
static float final_angle_data[3]; // [0]: Pitch, [1]: Roll, [2]: Yaw
// 传感器数据处理任务
void sensor_processing_task(void *priv)
{
while (1) {
// 4. 周期性调用读取函数,获取原始数据
SL_SC7U22_RawData_Read(acc_raw_data, gyr_raw_data);
// 5. 合并加速度和角速度数据到一个数组中
// SL_SC7U22_Angle_Output 函数需要一个包含6个元素的数组作为输入
memcpy(&combined_raw_data[0], acc_raw_data, sizeof(acc_raw_data));
memcpy(&combined_raw_data[3], gyr_raw_data, sizeof(gyr_raw_data));
// 6. 调用姿态解算函数
// 参数: (校准使能, 输入的6轴数据, 输出的角度数据, Yaw轴复位标志)
// calibration_en = 1: 让函数内部自动管理校准过程
// yaw_rst = 0: 不复位Yaw角
unsigned char status = SL_SC7U22_Angle_Output(1, combined_raw_data, final_angle_data, 0);
// 7. 检查函数返回的状态
if (status == 1) {
// 计算成功final_angle_data 中的数据有效
printf("Pitch: %.2f, Roll: %.2f, Yaw: %.2f\n", final_angle_data[0], final_angle_data[1], final_angle_data[2]);
} else if (status == 0) {
// 传感器正在进行静态校准,此时角度数据可能不准确
printf("Sensor is calibrating...\n");
} else {
// status == 2, 表示校准未完成或发生错误
printf("Angle calculation error or calibration not finished.\n");
}
// 延时一段时间例如10ms (对应100Hz)
os_time_dly(1);
}
}
// 应用程序主入口或初始化函数
void app_main()
{
// ... 其他初始化代码 ...
// 2. 调用初始化函数来配置SCU722传感器
unsigned char init_success = SL_SC7U22_Config();
if (init_success) {
printf("SCU722 初始化成功!\n");
// 3. 创建一个任务来周期性地读取和处理数据
task_create(sensor_processing_task, NULL, "sensor_task");
} else {
printf("SCU722 初始化失败!\n");
}
// ...
}
//-----------------------------------------
*/

View File

@ -0,0 +1,181 @@
/*
气压计 - WF282A
*/
#include "wf282a.h"
#include <math.h>
#include <stdint.h> // 推荐使用标准类型
#include "gSensor/gSensor_manage.h"
/*==================================================================================*/
/* WF282A 内部定义 */
/*==================================================================================*/
// 存储校准系数的静态全局变量
static int16_t c0, c1, c01, c11, c20, c21, c30;
static int32_t c00, c10;
/*==================================================================================*/
/* 封装的底层I2C读写函数 */
/*==================================================================================*/
/**
* @brief 写入单个字节到WF282A寄存器
*/
static void wf282a_write_reg(uint8_t reg, uint8_t data) {
gravity_sensor_command(WF_IIC_WRITE_ADDRESS, reg, data);
}
/**
* @brief 从WF282A读取多个字节
*/
static uint32_t wf282a_read_regs(uint8_t reg, uint8_t *buf, uint8_t len) {
return _gravity_sensor_get_ndata(WF_IIC_READ_ADDRESS, reg, buf, len);
}
/*==================================================================================*/
/* 内部辅助函数 */
/*==================================================================================*/
/**
* @brief 从缓冲区中解析所有校准系数
* @param buf 包含从寄存器0x10开始读取的18个字节的校准数据
*/
static void parse_calibration_data(const uint8_t *buf) {
// c0 (12-bit)
c0 = ((int16_t)buf[0] << 4) | (buf[1] >> 4);
if (c0 & (1 << 11)) c0 |= 0xF000;
// c1 (12-bit)
c1 = (((int16_t)buf[1] & 0x0F) << 8) | buf[2];
if (c1 & (1 << 11)) c1 |= 0xF000;
// c00 (20-bit)
c00 = ((int32_t)buf[3] << 12) | ((int32_t)buf[4] << 4) | (buf[5] >> 4);
if (c00 & (1 << 19)) c00 |= 0xFFF00000;
// c10 (20-bit)
c10 = (((int32_t)buf[5] & 0x0F) << 16) | ((int32_t)buf[6] << 8) | buf[7];
if (c10 & (1 << 19)) c10 |= 0xFFF00000;
// c01, c11, c20, c21, c30 (16-bit)
c01 = (int16_t)((uint16_t)buf[8] << 8 | buf[9]);
c11 = (int16_t)((uint16_t)buf[10] << 8 | buf[11]);
c20 = (int16_t)((uint16_t)buf[12] << 8 | buf[13]);
c21 = (int16_t)((uint16_t)buf[14] << 8 | buf[15]);
c30 = (int16_t)((uint16_t)buf[16] << 8 | buf[17]);
}
/**
* @brief 获取原始温度值 (ADC)
*/
static int32_t Get_Traw() {
uint8_t buff[3];
int32_t Traw;
// 从 MSB 寄存器 WF_TMP_B2 (0x03) 开始连续读取3个字节
wf282a_read_regs(WF_TMP_B2, buff, 3);
// buff[0] = B2 (MSB), buff[1] = B1, buff[2] = B0 (LSB)
Traw = (int32_t)buff[0] << 16 | (int32_t)buff[1] << 8 | (int32_t)buff[2];
// 24位二进制补码转32位
if (Traw & (1 << 23)) {
Traw |= 0xFF000000;
}
return Traw;
}
/**
* @brief 获取原始气压值 (ADC)
*/
static int32_t Get_Praw() {
uint8_t buff[3];
int32_t Praw;
// 从 MSB 寄存器 WF_PRS_B2 (0x00) 开始连续读取3个字节
wf282a_read_regs(WF_PRS_B2, buff, 3);
// buff[0] = B2 (MSB), buff[1] = B1, buff[2] = B0 (LSB)
Praw = (int32_t)buff[0] << 16 | (int32_t)buff[1] << 8 | (int32_t)buff[2];
// 24位二进制补码转32位
if (Praw & (1 << 23)) {
Praw |= 0xFF000000;
}
return Praw;
}
/*==================================================================================*/
/* 4. 外部接口函数实现 */
/*==================================================================================*/
uint8_t WF_Init() {
uint8_t calib_buf[18];
uint8_t check_cfg;
// 1. 配置传感器工作模式
// 推荐配置压力8次过采样温度1次过采样测量速率16Hz
wf282a_write_reg(WF_PRS_CFG, (PM_RATE_16 << 4) | PM_PRC_8);
wf282a_write_reg(WF_TMP_CFG, (TMP_RATE_16 << 4) | TMP_PRC_1 | TMP_INT_SENSOR);
wf282a_write_reg(WF_MEAS_CFG, 0x07); // 启动连续压力和温度测量
wf282a_write_reg(WF_CFG_REG, 0x00); // 无中断或FIFO移位配置
// 2. 一次性读取所有校准系数 (从0x10到0x21共18字节)
if (wf282a_read_regs(COEF_C0, calib_buf, 18) != 0) {
return 2; // 读取校准数据失败
}
parse_calibration_data(calib_buf);
// 3. 检查配置是否写入成功
wf282a_read_regs(WF_MEAS_CFG, &check_cfg, 1);
if (check_cfg != 0x07) {
return 1; // 错误
} else {
return 0; // 成功
}
}
void WF_Sleep() {
wf282a_write_reg(WF_MEAS_CFG, 0x00); // 待机模式
}
void WF_Wakeup() {
wf282a_write_reg(WF_MEAS_CFG, 0x07); // 恢复连续测量
}
uint8_t WF_GetID() {
uint8_t id;
wf282a_read_regs(WF_ID_REG, &id, 1);
return id;
}
float WF_Temperature_Calculate() {
float Traw_sc;
int32_t Traw = Get_Traw();
Traw_sc = (float)Traw / KT; // 缩放原始温度值
return (float)c0 * 0.5f + (float)c1 * Traw_sc;
}
float WF_Pressure_Calculate() {
float Traw_sc, Praw_sc, Pcomp;
int32_t Traw = Get_Traw();
int32_t Praw = Get_Praw();
Traw_sc = (float)Traw / KT; // 缩放原始温度值
Praw_sc = (float)Praw / KP; // 缩放原始压力值
// 公式: 手册给出
Pcomp = (float)c00
+ Praw_sc * ((float)c10 + Praw_sc * ((float)c20 + Praw_sc * (float)c30))
+ Traw_sc * (float)c01
+ Traw_sc * Praw_sc * ((float)c11 + Praw_sc * (float)c21);
return Pcomp;
}
float WF_Altitude_Calculate() {
float pressure_pa = WF_Pressure_Calculate();
// 使用标准大气压公式计算海拔
// P = P0 * (1 - L*h / T0)^(g*M / (R*L))
// 简化公式: h = 44330 * (1 - (P/P0)^(1/5.255))
// 1/5.255 ≈ 0.1903
if (pressure_pa <= 0) {
return 0.0f; // 避免无效计算
}
return 44330.0f * (1.0f - powf(pressure_pa / 101325.0f, 0.1902949f));
}

View File

@ -0,0 +1,148 @@
#ifndef _WF282A_H_
#define _WF282A_H_
#include <stdint.h> // 使用标准整数类型
// 标定值
#define KT 524288.0f
#define KP 1572864.0f
#define WF_PULL_UP 1 //外部是否接的上拉
// I2C 从设备地址
#if WF_PULL_UP == 1 //外部接的高
#define WF_IIC_7BIT_ADDRESS 0x77 //7位,外部接高为0x77
#define WF_IIC_WRITE_ADDRESS (WF_IIC_7BIT_ADDRESS<<1) //8位地址
#define WF_IIC_READ_ADDRESS (WF_IIC_WRITE_ADDRESS | 0x01)
#else
#define WF_IIC_7BIT_ADDRESS 0x76 //7位,外部接低为0x76
#define WF_IIC_WRITE_ADDRESS (WF_IIC_7BIT_ADDRESS<<1) //8位地址
#define WF_IIC_READ_ADDRESS (WF_IIC_WRITE_ADDRESS | 0x01)
#endif
#define WF_CHIP_ID 0X10
// 寄存器映射
// 压力数据
#define WF_PRS_B2 0x00
#define WF_PRS_B1 0x01
#define WF_PRS_B0 0x02
// 温度数据
#define WF_TMP_B2 0x03
#define WF_TMP_B1 0x04
#define WF_TMP_B0 0x05
// 配置寄存器
#define WF_PRS_CFG 0x06
#define WF_TMP_CFG 0x07
#define WF_MEAS_CFG 0x08
#define WF_CFG_REG 0x09
#define WF_INT_STS 0x0A
#define WF_FIFO_STS 0x0B
#define WF_RESET_REG 0x0C
// ID寄存器
#define WF_ID_REG 0x0D
// 校准系数寄存器
#define COEF_C0 0x10
#define COEF_C0_C1 0x11
#define COEF_C1 0x12
#define COEF_C00_H 0x13
#define COEF_C00_L 0x14
#define COEF_C00_C10 0x15
#define COEF_C10_M 0x16
#define COEF_C10_L 0x17
#define COEF_C01_H 0x18
#define COEF_C01_L 0x19
#define COEF_C11_H 0x1A
#define COEF_C11_L 0x1B
#define COEF_C20_H 0x1C
#define COEF_C20_L 0x1D
#define COEF_C21_H 0x1E
#define COEF_C21_L 0x1F
#define COEF_C30_H 0x20
#define COEF_C30_L 0x21
// --- 配置宏 ---
// 压力配置 (PRS_CFG[6:4]) - 测量速率
#define PM_RATE_1 0x00 // 1 次/秒
#define PM_RATE_2 0x01 // 2 次/秒
#define PM_RATE_4 0x02 // 4 次/秒
#define PM_RATE_8 0x03 // 8 次/秒
#define PM_RATE_16 0x04 // 16 次/秒
#define PM_RATE_32 0x05 // 32 次/秒
#define PM_RATE_64 0x06 // 64 次/秒
#define PM_RATE_128 0x07 // 128 次/秒
// 压力配置 (PRS_CFG[3:0]) - 过采样率
#define PM_PRC_1 0x00 // 1 次 (单次)
#define PM_PRC_2 0x01 // 2 次 (低功耗)
#define PM_PRC_4 0x02 // 4 次
#define PM_PRC_8 0x03 // 8 次 (标准)
#define PM_PRC_16 0x04 // 16 次 (需要移位)
#define PM_PRC_32 0x05 // 32 次 (需要移位)
#define PM_PRC_64 0x06 // 64 次 (高精度, 需要移位)
#define PM_PRC_128 0x07 // 128 次 (需要移位)
// 温度配置 (TMP_CFG[7]) - 传感器源
#define TMP_EXT_SENSOR 0x80 // 使用外部传感器
#define TMP_INT_SENSOR 0x00 // 使用内部传感器
// 温度配置 (TMP_CFG[6:4]) - 测量速率
#define TMP_RATE_1 0x00 // 1 次/秒
#define TMP_RATE_2 0x01 // 2 次/秒
#define TMP_RATE_4 0x02 // 4 次/秒
#define TMP_RATE_8 0x03 // 8 次/秒
#define TMP_RATE_16 0x04 // 16 次/秒
#define TMP_RATE_32 0x05 // 32 次/秒
#define TMP_RATE_64 0x06 // 64 次/秒
#define TMP_RATE_128 0x07 // 128 次/秒
// 温度配置 (TMP_CFG[3:0]) - 过采样率
#define TMP_PRC_1 0x00 // 1 次
#define TMP_PRC_2 0x01 // 2 次
#define TMP_PRC_4 0x02 // 4 次
#define TMP_PRC_8 0x03 // 8 次
#define TMP_PRC_16 0x04 // 16 次
#define TMP_PRC_32 0x05 // 32 次
#define TMP_PRC_64 0x06 // 64 次
#define TMP_PRC_128 0x07 // 128 次
/**
* @brief 初始化WF282A传感器
* @return 0: 成功, 1: 失败
*/
uint8_t WF_Init(void);
/**
* @brief 使传感器进入休眠/待机模式
*/
void WF_Sleep(void);
/**
* @brief 唤醒传感器,开始连续测量
*/
void WF_Wakeup(void);
/**
* @brief 获取传感器芯片ID
* @return 芯片ID (应为 0x10)
*/
uint8_t WF_GetID(void);
/**
* @brief 计算并返回当前海拔高度
* @return 海拔高度 (单位: 米)
*/
float WF_Altitude_Calculate(void);
/**
* @brief 计算并返回补偿后的压力值
* @return 压力 (单位: Pa)
*/
float WF_Pressure_Calculate(void);
/**
* @brief 计算并返回补偿后的温度值
* @return 温度 (单位: °C)
*/
float WF_Temperature_Calculate(void);
#endif // _WF282A_H_

View File

@ -1,5 +1,6 @@
#ifndef XTELL_H #ifndef XTELL_H
#define XTELL_H #define XTELL_H
#include "system/includes.h"
// #define KS_BLE 1 // #define KS_BLE 1
#define XTELL_TEST 1 #define XTELL_TEST 1

View File

@ -45,6 +45,11 @@
#include "default_event_handler.h" #include "default_event_handler.h"
#include "debug.h" #include "debug.h"
#include "system/event.h" #include "system/event.h"
#include "./ano/ano_protocol.h"
#include "./sensor/MMC56.h"
#include "./sensor/BMP280.h"
#include "./sensor/AK8963.h"
#include "./calculate/skiing_tracker.h"
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//宏定义 //宏定义
#define LOG_TAG_CONST EARPHONE #define LOG_TAG_CONST EARPHONE
@ -80,13 +85,28 @@ unsigned char xtell_bl_state=0; //存放经典蓝牙的连接状态0断开
u8 bt_newname =0; u8 bt_newname =0;
unsigned char xt_ble_new_name[9] = "CM-22222"; unsigned char xt_ble_new_name[9] = "CM-22222";
static u16 play_poweron_ok_timer_id = 0; static u16 play_poweron_ok_timer_id = 0;
// -- 初始化标志位 --
u8 SC7U22_init = 0x10; //六轴是否初始化
u8 MMC5603nj_init = 0x20; //地磁是否初始化
u8 BMP280_init = 0x30; //气压计初始化
u8 foot_init = 0x40; //数据来源初始化左脚0x41 or 右脚0x42
// -- 线程id --
u16 gsensor_test_id = 0;
// //
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
extern int bt_hci_event_handler(struct bt_event *bt); extern int bt_hci_event_handler(struct bt_event *bt);
extern void SC7U22_static_calibration(void);
extern void create_process(u16* pid, const char* name, void *priv, void (*func)(void *priv), u32 msec);
extern void close_process(u16* pid,char* name);
extern void start_collect_fuc(void);
extern void BLE_send_fuc(void);
extern void start_calibration(void);
extern void start_clloct(void);
extern void stop_clloct(void);
extern void set_foot_state(u8 state);
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/* /*
* 模式状态机, 通过start_app()控制状态切换 * 模式状态机, 通过start_app()控制状态切换
@ -199,27 +219,89 @@ void le_user_app_event_handler(struct sys_event* event){
if(event->u.app.buffer[2] == 0x01){ //后面的数据长度 1 if(event->u.app.buffer[2] == 0x01){ //后面的数据长度 1
switch (event->u.app.buffer[3]){ switch (event->u.app.buffer[3]){
case 0x01: case 0x01:
extern void start_detection(void); extern void gsensor_test(void);
start_detection(); create_process(&gsensor_test_id,"gsensor_test",NULL,gsensor_test,1000);
char* send_tmp = "start_detection\n";
send_data_to_ble_client(send_tmp,strlen(send_tmp));
break; break;
case 0x02: case 0xff: //测试
extern void stop_detection(void); u8 device_buff[10];
stop_detection(); u8 founds = 0;
send_tmp = "stop_detection\n"; extern void i2c_scanner_probe(u8* device_addr, u8* found_number);
send_data_to_ble_client(send_tmp,strlen(send_tmp)); i2c_scanner_probe(device_buff,&founds);
break; for(int i = 0;i < founds;i++){
case 0x03: send_data_to_ble_client(&device_buff,founds);
extern void clear_speed(void); }
clear_speed();
send_tmp = "Reset speed and distances to zero\n";
send_data_to_ble_client(send_tmp,strlen(send_tmp));
break; break;
default: default:
break; break;
}
}else if(event->u.app.buffer[2] == 0x02){ //后面数据长度为2
switch (event->u.app.buffer[3]){ //数据包类型
case 0x00: //数据包类型为:指定传感器初始化
u8 send2_0[5] = {0xBB,0xBE,0x02,0x00,0x00};
if(event->u.app.buffer[4] == 0x01){ //六轴
if (SL_SC7U22_Config() == 0) {
send2_0[4] = 0x00; //初始化失败
SC7U22_init = 0x10;
send_data_to_ble_client(&send2_0,5);
return;
}
start_calibration();
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x02){ //地磁
if(mmc5603nj_init() == 0){
MMC5603nj_init = 0x20;
send2_0[4] = MMC5603nj_init; //地磁初始化失败
send_data_to_ble_client(&send2_0,5);
return;
}
MMC5603nj_init = 0x21;
send2_0[4] = MMC5603nj_init; //地磁初始化成功
send_data_to_ble_client(&send2_0,5);
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x03){ //气压计初始化
if(bmp280_init() != 0){
//初始化失败
BMP280_init = 0x30;
send2_0[4] = BMP280_init;
send_data_to_ble_client(&send2_0,5);
return;
}
BMP280_init = 0x31;
send2_0[4] = BMP280_init; //气压计初始化成功
send_data_to_ble_client(&send2_0,5);
}
break;
case 0x01: //设置传感器采集对象左脚or右脚
u8 send2_1[9] = {0xBB,0xBE,0x06,0x05,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
if(event->u.app.buffer[4] == 0x01){ //设定数据来源是左脚
foot_init = 0x41;
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x02){//设定数据来源是右脚
foot_init = 0x42;
}
send2_1[4] = foot_init;
send_data_to_ble_client(&send2_1,9);
break;
case 0x02: //数据包类型为:获取指定传感器初始化状态
u8 send2_2[5] = {0xBB,0xBE,0x02,0x00,0x00};
if(event->u.app.buffer[4] == 0x01){ //六轴
send2_2[4] = SC7U22_init;
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x02){ //地磁
send2_2[4] = MMC5603nj_init;
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x03){ //气压计
send2_2[4] = BMP280_init;
}
send_data_to_ble_client(&send2_2,5);
break;
case 0x03: //开始/停止滑雪计算
if(event->u.app.buffer[4] == 0x01){ //开始滑雪计算
if(SC7U22_init == 0x10 || MMC5603nj_init == 0x20 || BMP280_init == 0x30){ //传感器未进行初始化
u8 send2_3[5] = {0xBB,0xBE,0x02,0x00,0x00};
send_data_to_ble_client(&send2_3,5);
return;
}
start_clloct();
}else if(event->u.app.buffer[4] == 0x02){ //停止滑雪计算
stop_clloct();
}
break;
} }
} }
} }

View File

@ -188,12 +188,18 @@ void hw_iic_stop(hw_iic_dev iic)
u8 hw_iic_tx_byte(hw_iic_dev iic, u8 byte) u8 hw_iic_tx_byte(hw_iic_dev iic, u8 byte)
{ {
// printf("====debug1=======\n");
u8 id = iic_get_id(iic); u8 id = iic_get_id(iic);
// printf("====debug2=======\n");
iic_dir_out(iic_regs[id]); iic_dir_out(iic_regs[id]);
// printf("====debug3=======\n");
iic_buf_reg(iic_regs[id]) = byte; iic_buf_reg(iic_regs[id]) = byte;
// printf("====debug4=======\n");
iic_cfg_done(iic_regs[id]); iic_cfg_done(iic_regs[id]);
// printf("====debug5=======\n");
/* putchar('a'); */ /* putchar('a'); */
while (!iic_pnd(iic_regs[id])); while (!iic_pnd(iic_regs[id]));
// printf("====debug6=======\n");
iic_pnd_clr(iic_regs[id]); iic_pnd_clr(iic_regs[id]);
/* putchar('b'); */ /* putchar('b'); */
return iic_send_is_ack(iic_regs[id]); return iic_send_is_ack(iic_regs[id]);

View File

@ -253,6 +253,7 @@
_MASK_MEM_BEGIN = ABSOLUTE(0x19fc00); _MASK_MEM_BEGIN = ABSOLUTE(0x19fc00);
_MASK_MEM_SIZE = ABSOLUTE(0x1a4); _MASK_MEM_SIZE = ABSOLUTE(0x1a4);
EXTERN( EXTERN(
_start _start
@ -274,25 +275,14 @@ cvsd_decoder
pcm_decoder pcm_decoder
mp3_decoder
wtgv2_decoder wtgv2_decoder
aac_decoder
cvsd_encoder cvsd_encoder
msbc_encoder msbc_encoder
audio_dac_driver audio_dac_driver
); );
UPDATA_SIZE = 0x80; UPDATA_SIZE = 0x80;
@ -428,6 +418,7 @@ SECTIONS
battery_notify_begin = .; battery_notify_begin = .;
*(.battery_notify) *(.battery_notify)
battery_notify_end = .; battery_notify_end = .;
. = ALIGN(4); . = ALIGN(4);
__VERSION_BEGIN = .; __VERSION_BEGIN = .;
KEEP(*(.sys.version)) KEEP(*(.sys.version))
@ -518,6 +509,7 @@ SECTIONS
*(.audio_track_data) *(.audio_track_data)
*(.audio_adc_data) *(.audio_adc_data)
. = ALIGN(4); . = ALIGN(4);
*(.data*) *(.data*)
@ -726,6 +718,7 @@ SECTIONS
} > ram0 } > ram0
data_code_pc_limit_end = .; data_code_pc_limit_end = .;
__report_overlay_end = .; __report_overlay_end = .;
@ -815,6 +808,7 @@ SECTIONS
} }
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -846,6 +840,7 @@ SECTIONS
UPDATE_CODE_TOTAL_SIZE = update_code_end - update_code_start; UPDATE_CODE_TOTAL_SIZE = update_code_end - update_code_start;
} }
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -948,6 +943,7 @@ BTSTACK_LE_HOST_MESH_RAM_TOTAL = BTSTACK_LE_HOST_MESH_DATA_SIZE + BTSTACK_LE_HOS
BTSTACK_LE_HOST_MESH_FLASH_TOTAL = BTSTACK_LE_HOST_MESH_CODE_SIZE; BTSTACK_LE_HOST_MESH_FLASH_TOTAL = BTSTACK_LE_HOST_MESH_CODE_SIZE;
BTSTACK_CODE_SIZE = (btstack_code_end - btstack_code_start) + (btstack_data_end - btstack_data_start); BTSTACK_CODE_SIZE = (btstack_code_end - btstack_code_start) + (btstack_data_end - btstack_data_start);
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -1241,6 +1237,7 @@ SECTIONS
*(.os_code) *(.os_code)
} > ram0 } > ram0
} }
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -1450,6 +1447,7 @@ SECTIONS
BTCTLER_RAM_TOTAL = (btctler_data_end - btctler_data_start) + (btctler_bss_end - btctler_bss_start); BTCTLER_RAM_TOTAL = (btctler_data_end - btctler_data_start) + (btctler_bss_end - btctler_bss_start);
BTCTLER_CODE_TOTAL = (btctler_code_end - btctler_code_start); BTCTLER_CODE_TOTAL = (btctler_code_end - btctler_code_start);
} }
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -1567,6 +1565,7 @@ SECTIONS
*(.timer.text.cache.L1) *(.timer.text.cache.L1)
*(.gpio.text.cache.L1) *(.gpio.text.cache.L1)
*(.iic_hw.text.cache.L1) *(.iic_hw.text.cache.L1)
driver_data_code_end = .; driver_data_code_end = .;
. = ALIGN(4); . = ALIGN(4);
} > ram0 } > ram0
@ -1577,6 +1576,7 @@ SECTIONS
DRIVER_DATA_CODE_TOTAL = (driver_data_code_end - driver_data_code_start); DRIVER_DATA_CODE_TOTAL = (driver_data_code_end - driver_data_code_start);
} }
SECTIONS SECTIONS
{ {
.data : ALIGN(4) .data : ALIGN(4)
@ -2016,6 +2016,7 @@ SECTIONS
} > ram0 } > ram0
} }
text_begin = ADDR(.text); text_begin = ADDR(.text);
text_size = SIZEOF(.text); text_size = SIZEOF(.text);
text_end = text_begin + text_size; text_end = text_begin + text_size;

View File

@ -1,54 +0,0 @@
sdfile_vfs_ops
sbc_decoder
msbc_decoder
sbc_hwaccel
cvsd_decoder
pcm_decoder
mp3_decoder
wtgv2_decoder
aac_decoder
cvsd_encoder
msbc_encoder
audio_dac_driver

View File

View File

View File

Binary file not shown.

Binary file not shown.

Binary file not shown.

Binary file not shown.

Binary file not shown.

Binary file not shown.

View File

@ -1 +0,0 @@
64F3350FE2590FAF79755623B7E159CE83FAD97C34014E5EB2B528F6D6C2DABAB3B7C88C

View File

@ -1 +0,0 @@
1cfdc466ec927dbedd4d12447b6bbff1da1bd6ddb6b375ecda1bd6ddb6b375ec950b1206

View File

@ -1 +0,0 @@
39209e0c95b837ce6cd626f6b1d566a6a5fed6fa11cd451ba5fed6fa11cd451b9a3f2514

View File

@ -1,49 +0,0 @@
@echo off
cd %~dp0
copy ..\..\script.ver .
copy ..\..\tone.cfg .
copy ..\..\p11_code.bin .
copy ..\..\br28loader.bin .
copy ..\..\ota.bin .
copy ..\..\anc_coeff.bin .
copy ..\..\anc_gains.bin .
..\..\isd_download.exe ..\..\isd_config.ini -tonorflash -dev br28 -boot 0x120000 -div8 -wait 300 -uboot ..\..\uboot.boot -app ..\..\app.bin -res ..\..\cfg_tool.bin tone.cfg p11_code.bin ..\..\eq_cfg_hw.bin -uboot_compress -key AC69.key -format all -key 646-AC690X-7603.key
@REM..\..\isd_download.exe ..\..\isd_config.ini -tonorflash -dev br34 -boot 0x20000 -div8 -wait 300 -uboot ..\..\uboot.boot -app ..\..\app.bin ..\..\cfg_tool.bin -res tone.cfg kws_command.bin p11_code.bin -uboot_compress
:: -format all
::-reboot 2500
@rem ɾ<><C9BE><EFBFBD><EFBFBD>ʱ<EFBFBD>ļ<EFBFBD>-format all
if exist *.mp3 del *.mp3
if exist *.PIX del *.PIX
if exist *.TAB del *.TAB
if exist *.res del *.res
if exist *.sty del *.sty
..\..\ufw_maker.exe -fw_to_ufw jl_isd.fw
copy jl_isd.ufw update.ufw
del jl_isd.ufw
@REM <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>ļ<EFBFBD><C4BC><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>ļ<EFBFBD>
::ufw_maker.exe -chip AC800X %ADD_KEY% -output config.ufw -res bt_cfg.cfg
::IF EXIST jl_696x.bin del jl_696x.bin
if exist script.ver del script.ver
if exist tone.cfg del tone.cfg
if exist p11_code.bin del p11_code.bin
if exist br28loader.bin del br28loader.bin
if exist anc_coeff.bin del anc_coeff.bin
if exist anc_gains.bin del anc_gains.bin
@rem <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>˵<EFBFBD><CBB5>
@rem -format vm //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>VM <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format cfg //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>BT CFG <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format 0x3f0-2 //<2F><>ʾ<EFBFBD>ӵ<EFBFBD> 0x3f0 <20><> sector <20><>ʼ<EFBFBD><CABC><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD> 2 <20><> sector(<28><>һ<EFBFBD><D2BB><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>Ϊ16<31><36><EFBFBD>ƻ<EFBFBD>10<31><30><EFBFBD>ƶ<EFBFBD><C6B6>ɣ<EFBFBD><C9A3>ڶ<EFBFBD><DAB6><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>10<31><30><EFBFBD><EFBFBD>)
ping /n 2 127.1>null
IF EXIST null del null

View File

@ -1,49 +0,0 @@
@echo off
cd %~dp0
copy ..\..\script.ver .
copy ..\..\tone.cfg .
copy ..\..\p11_code.bin .
copy ..\..\br28loader.bin .
copy ..\..\ota.bin .
copy ..\..\anc_coeff.bin .
copy ..\..\anc_gains.bin .
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@REM..\..\isd_download.exe ..\..\isd_config.ini -tonorflash -dev br34 -boot 0x20000 -div8 -wait 300 -uboot ..\..\uboot.boot -app ..\..\app.bin ..\..\cfg_tool.bin -res tone.cfg kws_command.bin p11_code.bin -uboot_compress
:: -format all
::-reboot 2500
@rem ɾ<><C9BE><EFBFBD><EFBFBD>ʱ<EFBFBD>ļ<EFBFBD>-format all
if exist *.mp3 del *.mp3
if exist *.PIX del *.PIX
if exist *.TAB del *.TAB
if exist *.res del *.res
if exist *.sty del *.sty
..\..\ufw_maker.exe -fw_to_ufw jl_isd.fw
copy jl_isd.ufw update.ufw
del jl_isd.ufw
@REM <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>ļ<EFBFBD><C4BC><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>ļ<EFBFBD>
::ufw_maker.exe -chip AC800X %ADD_KEY% -output config.ufw -res bt_cfg.cfg
::IF EXIST jl_696x.bin del jl_696x.bin
if exist script.ver del script.ver
if exist tone.cfg del tone.cfg
if exist p11_code.bin del p11_code.bin
if exist br28loader.bin del br28loader.bin
if exist anc_coeff.bin del anc_coeff.bin
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@rem <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>˵<EFBFBD><CBB5>
@rem -format vm //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>VM <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format cfg //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>BT CFG <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format 0x3f0-2 //<2F><>ʾ<EFBFBD>ӵ<EFBFBD> 0x3f0 <20><> sector <20><>ʼ<EFBFBD><CABC><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD> 2 <20><> sector(<28><>һ<EFBFBD><D2BB><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>Ϊ16<31><36><EFBFBD>ƻ<EFBFBD>10<31><30><EFBFBD>ƶ<EFBFBD><C6B6>ɣ<EFBFBD><C9A3>ڶ<EFBFBD><DAB6><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>10<31><30><EFBFBD><EFBFBD>)
ping /n 2 127.1>null
IF EXIST null del null

View File

@ -1,49 +0,0 @@
@echo off
cd %~dp0
copy ..\..\script.ver .
copy ..\..\tone.cfg .
copy ..\..\p11_code.bin .
copy ..\..\br28loader.bin .
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copy ..\..\anc_coeff.bin .
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:: -format all -key AC690X-8029.key
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@REM..\..\isd_download.exe ..\..\isd_config.ini -tonorflash -dev br34 -boot 0x20000 -div8 -wait 300 -uboot ..\..\uboot.boot -app ..\..\app.bin ..\..\cfg_tool.bin -res tone.cfg kws_command.bin p11_code.bin -uboot_compress
:: -format all
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if exist *.PIX del *.PIX
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::ufw_maker.exe -chip AC800X %ADD_KEY% -output config.ufw -res bt_cfg.cfg
::IF EXIST jl_696x.bin del jl_696x.bin
if exist script.ver del script.ver
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if exist br28loader.bin del br28loader.bin
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if exist anc_gains.bin del anc_gains.bin
@rem ˵
@rem -format vm // VM
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@rem -format 0x3f0-2 // ʾ ӵ 0x3f0 sector ʼ 2 sector( һ Ϊ16 ƻ 10 ƶ ɣ ڶ 10 )
ping /n 2 127.1>null
IF EXIST null del null

View File

@ -1,50 +0,0 @@
@echo off
cd %~dp0
copy ..\..\script.ver .
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..\..\isd_download.exe ..\..\isd_config.ini -tonorflash -dev br28 -boot 0x120000 -div8 -wait 300 -uboot ..\..\uboot.boot -app ..\..\app.bin -res ..\..\cfg_tool.bin tone.cfg p11_code.bin ..\..\eq_cfg_hw.bin -uboot_compress -key AC690X-8029.key
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@REM ļ ļ
::ufw_maker.exe -chip AC800X %ADD_KEY% -output config.ufw -res bt_cfg.cfg
::IF EXIST jl_696x.bin del jl_696x.bin
if exist script.ver del script.ver
if exist tone.cfg del tone.cfg
if exist p11_code.bin del p11_code.bin
if exist br28loader.bin del br28loader.bin
if exist anc_coeff.bin del anc_coeff.bin
if exist anc_gains.bin del anc_gains.bin
@rem ˵
@rem -format vm // VM
@rem -format cfg // BT CFG
@rem -format 0x3f0-2 // ʾ ӵ 0x3f0 sector ʼ 2 sector( һ Ϊ16 ƻ 10 ƶ ɣ ڶ 10 )
ping /n 2 127.1>null
IF EXIST null del null

View File

@ -1,47 +0,0 @@
@echo off
cd %~dp0
copy ..\..\script.ver .
copy ..\..\tone.cfg .
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copy ..\..\br28loader.bin .
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:: -format all
::-reboot 2500
@rem ɾ<><C9BE><EFBFBD><EFBFBD>ʱ<EFBFBD>ļ<EFBFBD>-format all
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if exist *.TAB del *.TAB
if exist *.res del *.res
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@rem <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>ýű<C3BD><C5B1>İ汾<C4B0><E6B1BE>Ϣ<EFBFBD><CFA2> FW <20>ļ<EFBFBD><C4BC><EFBFBD>
..\..\fw_add.exe -noenc -fw jl_isd.fw -add script.ver -out jl_isd.fw
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del jl_isd.ufw
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::ufw_maker.exe -chip AC800X %ADD_KEY% -output config.ufw -res bt_cfg.cfg
::IF EXIST jl_696x.bin del jl_696x.bin
if exist script.ver del script.ver
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if exist p11_code.bin del p11_code.bin
if exist br28loader.bin del br28loader.bin
@rem <20><><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>˵<EFBFBD><CBB5>
@rem -format vm //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>VM <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format cfg //<2F><><EFBFBD><EFBFBD>BT CFG <20><><EFBFBD><EFBFBD>
@rem -format 0x3f0-2 //<2F><>ʾ<EFBFBD>ӵ<EFBFBD> 0x3f0 <20><> sector <20><>ʼ<EFBFBD><CABC><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD> 2 <20><> sector(<28><>һ<EFBFBD><D2BB><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>Ϊ16<31><36><EFBFBD>ƻ<EFBFBD>10<31><30><EFBFBD>ƶ<EFBFBD><C6B6>ɣ<EFBFBD><C9A3>ڶ<EFBFBD><DAB6><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD><EFBFBD>10<31><30><EFBFBD><EFBFBD>)
ping /n 2 127.1>null
IF EXIST null del null

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View File

@ -1,82 +0,0 @@
[EXTRA_CFG_PARAM]
NEW_FLASH_FS = YES;
CHIP_NAME = AC701N;
ENTRY = 0x6000100;
PID = AC701N;
VID = 0.01;
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RESERVED_OPT = 0;
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DOWNLOAD_MODEL = USB;
SERIAL_DEVICE_NAME = JlVirtualJtagSerial;
SERIAL_BARD_RATE = 1000000;
SERIAL_CMD_OPT = 2;
SERIAL_CMD_RATE = 100;
SERIAL_CMD_RES = 0;
SERIAL_INIT_BAUD_RATE = 9600;
LOADER_BAUD_RATE = 1000000;
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[CHIP_VERSION]
SUPPORTED_LIST = P, B;
[SYS_CFG_PARAM]
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[FW_ADDITIONAL]
FILE_LIST = (file = ota.bin: type = 100);
[RESERVED_CONFIG]
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BTIF_LEN = 0x1000;
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VM_OPT = 1;
[BURNER_CONFIG]
SIZE = 32;

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