Funpack3-3使用X-NUCLEO-IKS4A1触摸功能实现传感器选择和切换

内容介绍

项目介绍

本项目依托Funpack第三季第三期一起玩NUCLEO系列开发板，基于X-NUCLEO-IKS4A1以及NUCLEO-G0B1RE，实现了传感器选择和切换。本项目通过matlab上位机、2个电容触摸和实现了传感器选择和切换功能，取得了良好的效果，具有一定的价值。

硬件介绍

本项目的核心硬件是X-NUCLEO-IKS4A1扩展板，它是一款由STMicroelectronics推出的用于搭配STM32 Nucleo的运动MEMS和环境传感器扩展板。该板卡集成了多种先进的传感器，包括：

LSM6DSO16IS：一款集成了3D加速度计和3D陀螺仪的MEMS传感器，支持智能传感器处理单元(ISPU)，用于高效的信号处理。
LIS2MDL：一款高精度的3D磁力计，用于检测地球磁场，适用于指南针和位置跟踪应用。
LIS2DUXS12：一款超低功耗的3轴加速度计，适合电池供电设备，用于活动监测和手势识别。
SHT40AD1B：一款高精度超低功耗的温湿度传感器，用于环境监测。
STTS22H：一款低电压、超低功耗的温度传感器，提供0.5°C的精度，适用于多种温度监测场景。

此外，板卡还包括一个可拆卸的Qvar触摸/滑动电极附加板MKE001A，用于实现电容式触摸感应，支持点按和滑动操作。

设计思路

本项目的设计思路基于以下几个关键点：

1. 下位机循环检测触摸输入，将传感器数据输入上位机。

2. 上位机接收数据并做可视化处理。

3. 根据触摸输入和上位机选择调整传感器状态。

设计流程图

系统架构与工作流程

系统架构

系统的整体架构分为三个主要部分：传感器模块、控制处理模块和上位机显示模块。

传感器模块：负责收集环境数据，包括加速度、温度、湿度、气压等信息。
控制处理模块：基于STM32 Nucleo微控制器，负责接收触摸输入，控制传感器数据的采集，以及将数据发送到上位机。
上位机显示模块：运行于PC或其他智能设备上，负责接收和处理来自控制处理模块的数据，并通过图形化界面展示给用户。

工作流程

初始化：系统启动后，控制处理模块初始化所有传感器，并准备接收触摸输入。

#include "iks4a1_mems_control.h"
#include "iks4a1_motion_sensors.h"
#include "lsm6dsv16x_reg.h"
#include "lsm6dsv16x.h"
extern void
*MotionCompObj[IKS4A1_MOTION_INSTANCES_NBR];
void BSP_SENSOR_LSM6DSV16X_ACC_Init(void)
{
  (void)IKS4A1_MOTION_SENSOR_Init(IKS4A1_LSM6DSV16X_0, MOTION_ACCELERO);
}
void BSP_SENSOR_LSM6DSO16IS_ACC_Init(void)
{
	(void) IKS4A1_MOTION_SENSOR_Init(IKS4A1_LSM6DSO16IS_0, MOTION_ACCELERO);
}
void BSP_SENSOR_MAG_Init(void)
{
  (void)IKS4A1_MOTION_SENSOR_Init(IKS4A1_LIS2MDL_0, MOTION_MAGNETO);
}
void BSP_SENSOR_PRESS_Init(void)
{
  (void)IKS4A1_ENV_SENSOR_Init(IKS4A1_LPS22DF_0, ENV_PRESSURE);
}
void BSP_SENSOR_QVAR_GetValue(int16_t *Axes)
{
  (void)LSM6DSV16X_QVAR_GetData(MotionCompObj[IKS4A1_LSM6DSV16X_0], Axes);
}
//全部代码较长，不全部放出

触摸输入处理：当用户通过触摸按键进行点按或滑动操作时，控制处理模块识别触摸事件，并根据事件类型执行相应操作。

#include"algorithm.h"
#include"main.h"
#include <stdio.h>
int 	value_l=0;
int 	value_n=0;
int 	value_l=0;
int 	value_ss[3]={0};
int 	value_c=0;
int 	value_sv=0;
int		torage=0;
void 	qvar_digital(int16_t value,int * act_output)
{
	int value_deviation=value-value_l;
	int 	act=0;
	if (value_deviation>=54600)
		value_n=1;
	else if(value_deviation>=23400)
		value_n=value_l+1;
	else if(value_deviation<=-54600)
		value_n=-1;
	else if(value_deviation<=-23400)
		value_n=value_l-1;
	else
		value_n=value_l;
	value_l=	value_n * 32760;
	if (value_n==value_l)
	{
		value_c+=1;
		if	((value_c>=1)&&(value_n!=0)&&(value_n!=value_ss[0]))
		{
			value_c=0;
			value_sv=1;
			value_ss[2]=value_ss[1];
			value_ss[1]=value_ss[0];
			value_ss[0]=value_n;
		}
		else if((value_c>=1)&&(value_n==0))
		{
			value_c=0;
			value_sv=1;
			value_ss[2]=value_ss[1];
			value_ss[1]=value_ss[0];
			value_ss[0]=value_n;
		}
	}
	else
		value_c=0;
	if	(value_sv)
	{
		value_sv=0;
		if	((value_ss[2]==0)&&(value_ss[0]==0)&&(torage==0))
		{
			torage=value_ss[1];
			act=0;
		}
		else if((value_ss[1]==-1)&&(value_ss[2]==1))
		{
			act=-1;
			torage=0;
		}
		else if((value_ss[1]==1)&&(value_ss[2]==-1))
		{
			act=1;
			torage=0;
		}
		else if((value_ss[2]==torage)&&(value_ss[1]==0)&&(value_ss[0]==0))
		{
			act=torage+torage;
			torage=0;
		}
		else if((value_ss[2]*2==torage)&&(value_ss[1]==0)&&(value_ss[0]==0))
		{
			act=torage+torage;
			torage=0;
		}
		else if((value_ss[0]==value_ss[2])&&(value_ss[0]==torage)&&(torage!=0)&&(value_ss[1]==0))
		{
			torage=torage+torage;
		}
		else if((value_ss[2]==0)&&(value_ss[0]==0)&&(torage!=0))
		{
			;
		}
		else
		{
			act=0;
			torage=0;
		}
	}
	else
		act=0;
	value_l=value_n;
	*act_output=act;
}