【灵动Mini-F5375-OB开发板测评】使用IIC通信读取AS5600磁编码器

首先感谢灵动微电子和极术社区提供免费的开发板。
刚好这段时间我们的电机驱动产品准备更换成国产方案，基于各种原因综合考虑，选择了灵动微电子的MM32F5370系列单片机，项目刚启动，就遇到了此次活动。那必须得冲一波！
运气挺好，通过了活动的审核，拿到了心心念念的开发板。

既然是为了开发电机驱动，那磁编码器自然不可少。基于我手上的物料储备，选择了AS5600作为电机驱动的位置传感器。

AS5600是一个12位的非接触式磁角度位置传感器，提供I2C数字通信接口，设备地址为0x36。

首先需要准备以下物料：

灵动Mini-F5375-OB开发板
AS5600磁编码器
5*2 磁铁

使用到的单片机外设如下：

IIC2(PA4,PA5 复用功能AF20);
USART3(PC10,PC11 复用功能AF7);

开始编程

首先需要初始化i2c，代码如下：

void I2C_Configure(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    I2C_InitTypeDef  I2C_InitStruct;

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);

    I2C_DeInit(I2C2);

    I2C_StructInit(&I2C_InitStruct);
    I2C_InitStruct.I2C_Mode       = I2C_MODE_MASTER;
    I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress = I2C_OWN_ADDRESS;
    I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 100000;
    I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStruct);

    I2C_TargetAddressConfig(I2C2, 0x36 << 1); // AS5600的地址，注意要移位

    RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOA, ENABLE);

    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource4, GPIO_AF_20);
    GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource5, GPIO_AF_20);

    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin   = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_High;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode  = GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
}

然后根据AS5600的读写时序编写AS5600驱动

AS5600头文件，申明寄存器地址和接口函数

#ifndef __AS5600_H
#define __AS5600_H

#include "i2c/i2c.h"
typedef union
{
  uint8_t data8[2];
  uint16_t data16;
}byte8_to_byte16;

typedef enum
{
_zmco = 0x00,
_zpos_h = 0x01,
_zpos_l = 0x02,
_mpos_h = 0x03,
_mpos_l = 0x04,
_mang_h = 0x05,
_mang_l = 0x06,
_conf_h = 0x07,    
_conf_l = 0x08,
_raw_ang_h = 0x0c,
_raw_ang_l = 0x0d,
_ang_h = 0x0e,
_ang_l = 0x0f,
_stat = 0x0b,
_agc = 0x1a,
_mag_h = 0x1b,
_mag_l = 0x1c,
_burn = 0xff
}as5600_registers_t;

uint16_t read_raw_angle(void);
uint8_t detect_magnet(void);

AS5600源文件，实现读写逻辑

#include "as5600.h"

uint8_t read_one_byte(uint8_t reg_addr)
{
  uint8_t data = 0;
  I2C_SendData(I2C2, reg_addr);
  while(RESET == I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_STATUS_FLAG_TFE))
  {
  }
  I2C_ReadCmd(I2C2);
  while (RESET == I2C_GetFlagStatus(I2C2, I2C_STATUS_FLAG_RFNE))
  {
  }
  data = I2C_ReceiveData(I2C2);
  return data;
}

byte8_to_byte16 buff;
uint16_t read_raw_angle(void)
{    
  buff.data8[1] = read_one_byte(0x0C);
  buff.data8[0] = read_one_byte(0x0D);
  return buff.data16;
}

uint8_t detect_magnet(void)
{
  uint8_t ret_val;
  ret_val = read_one_byte(_stat);
  if(ret_val & 0x20)
  {
      ret_val = 1;
  }else
  {
      ret_val = 0;
  }    
  return ret_val;
}

接下来就是主函数部分：

读取磁铁检测寄存器，读取角度信息，通过串口打印到串口助手。

int main(void)
{
  uint16_t raw_angle = 0;
  float angle = 0.0f;
  PLATFORM_Init();

  printf("\r\nTest %s", __FUNCTION__);

  I2C_Configure();

  while (1)
  {
      raw_angle = read_raw_angle();
      angle = raw_angle * _PI / 2048;
      printf("as5600:%d, %d, %f\n", detect_magnet(), raw_angle, angle);
      PLATFORM_LED_Toggle(LED1);
      PLATFORM_DelayMS(10);
  }
}

结果如下：

编码器数据.png

由于手动转动的磁铁，所以位置曲线看起来并不是很均匀。

总结

以上内容都是基于MM32的例程修改，库函数使用起来还是十分方便的，但是由于粗心还是小小折磨了一下。

例程中串口打印功能配的是串口1，对应的时钟配置代码如下：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

开发板的串口调试对应的串口为串口3，我修改后的代码如下：

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);

细心的小伙伴一定知道是什么原因。
！！！简直造孽啊！！！
代码自取：MM32F5375-AS5600
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以上就是此次使用IIC读取AS5600磁编码器的全部内容。