【四轴】传感器及采集方式分析

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四轴板载了MPU6050，HMC5883L及BMP280三个传感器，没有选MS5611的原因是这货居然要30多软妹币。

计划是通读三个传感器的技术手册，根据三个传感器的技术规格，制定一个IIC总线上的数据采集方案。

BMP280：

datasheet上标明的精度只有1米，但是我看iphone6上测高软件显示精度有0.1米，响应也还可以，估计误差0.2以内是可以保证的。下图是推荐参数，果断选Indoor navigation模式，才0.65mA，妥妥的。

运行模式选择普通模式好了，不过读寄存器时，需要考虑时钟的同步处理。 手册中表14说明了在最高精度模式下，最大输出频率为26.32，不用想了，就是这个feel。 总体设置参考下图：

看完数据手册，确定在最高精度最大频率下是做不到采集及传输同步的，因为它只有measuring标志，最大频率下只有0.5ms的等待间隔，如果想通过该标志位做到同步，就要求iic访问状态寄存器的频率至少为2k，这样使带宽浪费很严重。嗯，折中一下，按照25Hz的频率访问BMP280，每次连续读取0xF7~0xFC寄存器。带宽大概计算下：(2+1+6) * 10 * 25 = 2250 bit/s。

BMP280的校准有些复杂，需根据规格书中推荐方式进行操作。

HMC5883L：

这个片子有两种模式，连续转换和单次转换，连续转换频率被限制到75Hz，单次转换周期由6.26mS的写（读）-测时间决定，即(1000/6.26) = 160Hz。由于这版电路中未将DRDY脚连接到MCU，无法通过IO中断获得转换完成信号，我这儿打算以8ms或10ms间隔进行写读。

在400kIIC总线频率下，1ms差不多可以传输40字节，可以对任意传感器完成两次采集操作，所以这个访问频率是可以保证的，合理的读写规格下，可以保证各传感器的采样周期不会受到不可控的阻塞。在8ms周期下，带宽：（3 + 8）* 10 * 1000 / 8 = 13750bit/s。

自检测试：相当于测三次，一次正常的，一次带正偏置，一次负偏置，偏置都是1.1高斯左右。软件检查这三次的XYZ轴磁场值是否满足偏置规则即可。

总的来说，HMC5663L的操作非常简单，配置好了，周期读取即可。

MPU6050：

6050的数据手册比较长，大概看了下，它输出的是加速度和角速度，考虑到在不同量程下的精度不一样，可以拟定一个量程动态调整的规则，如达到80%上限时，自动提升量程，小于30%量程时，降低量程。在使用动态量程的情况下：带宽计算公式：(3 + 8)* 10 * (f_accel +  f_gyro) ，在采样频率1k情况下，得220000。

IIC总带宽是400k，另外两个传感器占用5%的样子，也就是说 f_gyro最大可以提升到2k。

采集方式

软件上可以通过一个1ms定时器，一个周期内，先等待6050采样完成，然后将六轴数据读取出来，并进行量程判断及变更；然后判断5883的8ms间隔是否达到，达到就进行一次访问；同样以25Hz的频率访问280即可。

在RTOS中，这个IIC的1ms处理周期必须拥有最高优先级，被阻塞时间不能超过200uS。如果不能保证这一点，可以在中断中进行逻辑和数据存储的处理。

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chenzhufly

这是要上马的节奏吗