AS5600磁編碼器開發記錄

AS5600使用簡介——（程序員版）

-----------------本文由「智御電子」提供，同時提供範例教程，以便電子愛好者交流學習。----------------

前言：

最近因爲工做須要接觸到AS5600這顆磁角度傳感器，之前就對相關的磁應用感到各類高大上（例如霍爾傳感器，磁流體等）。既然接觸到了，就開始搜索相關資料，發現有用的資料並很少，僅限官網上發佈的一些。做爲程序員看完datasheet，確定是要搞一份代碼拜讀一下。在這裏 吐槽一下這AMS官網的揍性：手冊裏寫了官網有ardunio的例子，一頓好找好不容易纔找到，接着註冊帳號想下載，居然提示沒有權限下載（一臉茫然，你個賣芯片的，配套軟件環境掛網上不能下載是什麼鬼）,功夫不負有心人，仍是在好心網友的分享下找到了一些代碼。特此將本身開發通過記錄下來，與君共享！

開發流程：

從手冊瞭解到AS5600這顆芯片支持IIC通訊，可是輸出的信號的方式還有PWM，模擬電壓等多種方式。本文直接上手IIC通訊。

接着直接就是設計原理圖了，這部分手冊都有推薦的電路，須要注意的是VDD5V和VDD3V3引腳的選擇。由於本文采用的是STM32F0芯片的主控，供電電壓是3V3，故選擇3.3v Operation的以下電路。

再就是設計模塊PCB，模塊電路PCB打樣回來，以下圖所示。

本文把幾個引腳都留出來，經過杜邦線跟控制板鏈接,鏈接線以下表所示。

AS5600模塊	STM32F0系統板
VCC	3.3V
GND	GND
DIR	GND
SCL	PA9
SDA	PA10
GPO	3.3V

緊接着就是程序設計。出去對STM32硬件IIC的敬畏，我選擇敬而遠之，採用普通引腳軟件模擬IIC的通訊過程。軟件模擬IIC的過程主要把握兩方面：速率控制和時序控制。

速率控制就是SCL的變化速率，只要控制再AS5600容許的範圍內便可。AS5600支持Fast-mode Plus模式，SCL能達到1MHz。

時序控制就是SCL和SDA變化的規則。有的芯片的IIC仍是有點小異同的，因此咱們須要對照手冊的時序再進行模式時序。

本文首先利用CubeMX直接生成STM32F0的Keil工程代碼，將PA9(SCL)和PA10(SDA)設置普通的輸出引腳。須要注意的是SCL一直由主機提供，故一直都是輸出模式；可是SDA爲數據線，當從機傳數據至主機的時候，主機須要將SDA的模式改成輸入模式。代碼以下

#define SDA1_IN()  IIC_SDA_GPIO_Port->MODER &= ~(0x3<<(10*2))
#define SDA1_OUT() IIC_SDA_GPIO_Port->MODER &= ~(0x3<<(10*2));IIC_SDA_GPIO_Port->MODER |= (0x1<<(10*2))

而後就是將IIC的通訊協議進行分解，拆解成：

Sim_I2C1_START（）、Sim_I2C1_SendByte（）、Sim_I2C1_Wait_Ack（）、Sim_I2C1_STOP（）

最後整合成讀和寫兩個函數，以下所示。

/**

- @brief  模擬IIC的多字節讀

- @param

- @note

- @retval void

- @author 智御電子
  */
  uint8_t Sim_I2C_Read8(uint8_t moni_dev_addr, uint8_t moni_reg_addr, uint8_t moni_i2c_len, uint8_t *moni_i2c_data_buf)
  {

  Sim_I2C1_START();
  Sim_I2C1_SendByte(moni_dev_addr << 1 | I2C1_Direction_Transmitter);
  Sim_I2C1_Wait_Ack();
  Sim_I2C1_SendByte(moni_reg_addr);
  Sim_I2C1_Wait_Ack();
  //Sim_I2C1_STOP();

  Sim_I2C1_START();
  Sim_I2C1_SendByte(moni_dev_addr << 1 | I2C1_Direction_Receiver);
  Sim_I2C1_Wait_Ack();
  while (moni_i2c_len)
  {
    if (moni_i2c_len==1) *moni_i2c_data_buf =Sim_I2C1_ReceiveByte();
    else *moni_i2c_data_buf =Sim_I2C1_ReceiveByte_WithACK();
    moni_i2c_data_buf++;
    moni_i2c_len--;
  }
  Sim_I2C1_STOP();
  return 0x00;
  }

/**

- @brief  模擬IIC的多字節寫

- @param

- @note   當啓用check功能的時候，只能是單字節寫的狀況，多字接寫不可啓用check功能

- @retval void

- @author 智御電子
  */
  int8_t Sim_I2C1_Write8(uint8_t moni_dev_addr, uint8_t moni_reg_addr, uint8_t moni_i2c_len, uint8_t *moni_i2c_data_buf)
  {
  uint8_t i;
  Sim_I2C1_START();
  Sim_I2C1_SendByte(moni_dev_addr << 1 | I2C1_Direction_Transmitter);
  Sim_I2C1_Wait_Ack();
  Sim_I2C1_SendByte(moni_reg_addr);
  Sim_I2C1_Wait_Ack();

  //Sim_I2C1_START();
  for (i=0; i<moni_i2c_len; i++)
  {
    Sim_I2C1_SendByte(moni_i2c_data_buf[i]);
    Sim_I2C1_Wait_Ack();
  }
  Sim_I2C1_STOP();  
    return 0;
  }

下面就是開始對AS5600進行IIC的寄存器設置了。其實AS5600的設置相對來講比較簡單。特別是對於360度旋轉檢測的應用，基本不須要設置，直接讀取raw data寄存器就能夠讀出角度信息。可是若是對於小範圍角度檢測的應用場景，AS5600能夠設置其實起始角度和終點角度（大於18度）來和實際的應用對應起來。這個時候就須要按照datasheet的設計步驟一步一步初始化相應的寄存器。本文須要360度檢測，故不考慮這種狀況。

再main函數中直接利用iic讀取角度寄存器的數值，而後轉化成角度，最後經過串口打印出來。

void Programe_Run(void)
{
    uint8_t dect= 0;
    dect = detectMagnet();
    printf("detectMagnet is %d\r\n",dect);
    rawdata = getRawAngle();
    printf("rawdata is %d\r\n",rawdata);
    degress = convertRawAngleToDegrees(rawdata);
    printf("degress is %f\r\n",degress);
}

將磁鐵放置再芯片上面，旋轉。角度信息相應產生變化，致使爲止開發測試結束。