博世传感器调试笔记加速度及陀螺仪传感器BMI160

Posted 2020-10-08 拙园

一.功能参数简介
bosch Sensortec公司推出的最新BMI160惯性测量单元将最顶尖的16位3轴超低重力加速度计和超低功耗3轴陀螺仪集成于单一封装.MI160采用14管脚LGA封装，尺寸为2.5×3.0×0.8mm3。当加速度计和陀螺仪在全速模式下运行时，耗电典型值低至950μA，仅为市场上同类产品耗电量的50%或者更低。

BMI160传感器的i2c 设备地址是 0x68(当sd0脚接地)/0x69(当sdo 脚拉高)。

 

 

二. 重要寄存器
1. 芯片ID----R0：CHIPID 寄存器 ,值为 0xd1

2.    R0x03:pmu_status--- BMI160当前工作模式/状态寄存器


3.    加速度Accelerometer field data
X轴16bit加速度数据
r0x12:ACCD_X_LSB acc_x_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x13:ACCD_X_MSB acc_x_msb[15:8]   bit0--bit7


Y轴16bit加速度数据
r0x14:ACCD_Y_LSB acc_y_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x15:ACCD_Y_MSB acc_y_msb[15:8]   bit0--bit7

Z轴16bit加速度数据
r0x16:ACCD_Z_LSB acc_z_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x17:ACCD_Z_MSB acc_z_msb[15:8]   bit0--bit7


4.    陀螺仪角速度数据gyroscope field data

X轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x0c:gyr_x_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x0d:gyr_x_msb[15:8]   bit0--bit7


Y轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x0e:gyr_y_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x0f:gyr_y_msb[15:8]   bit0--bit7

Z轴角速度数据16 BIT（LSB/°/s）
r0x10:gyr_z_lsb[7:0]    bit0--bit7
r0x11:gyr_z_msb[15:8]   bit0--bit7


5.    加速度量程配置寄存器r0x41:ACC_RANGE
0B0011:+-2G RANGE;0b0101+-4g;0b1000:+-8g;0b1100:+-16g

6.    控制寄存器r0x7e
0x11:set pmu mode of accelerometer to normal
0x15:set pmu mode of gyroscope to normal


7.    建议加速度及陀螺仪模块均使用系统默认参考配置
0x41----0x03 加速度量程±2g
0x40----0x28

0x42----0x28
0x43----0x00  角速度±2000°/s

三. 参考代码
1.  3轴加速度数据读取参考代码：
       i2c_write_byte(0x7e,0x11);

       DelayMs(100);

 

        x =( i2c_read_byte(0x12) &0xff)  ;
        x = x|(( i2c_read_byte(0x13) &0xff)<<8);
        if(x>0x7fff)
        {
            x = -(0xffff-x);
        }
        x = (x*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

        y =( i2c_read_byte(0x14) &0xff)  ;
        y = y|(( i2c_read_byte(0x15) &0xff)<<8);
        if(y>0x7fff)
        {
            y = -(0xffff-y);
        }
        y = (y*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

        z =( i2c_read_byte(0x16) &0xff)  ;        
        z = z|(( i2c_read_byte(0x17) &0xff)<<8);
        if(z>0x7fff)
        {
            z = -(0xffff-z);
        }
        z = (z*9.8)/(0x8000/2);//当量程为±2g时，转换为g/s的加速度换算公式

2.  3轴陀螺仪数据读取参考代码：
            i2c_write_byte(0x7e,0x15);
            DelayMs(100);

            x =( i2c_read_byte(0x0c) &0xff)  ;
            x = x|(( i2c_read_byte(0x0d) &0xff)<<8);
            if(x>0x7fff)
            {
                x = -(0xffff-x);
            }
            x = (x*2000)/0x7fff;// range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式

            

            y =( i2c_read_byte(0x0e) &0xff)  ;
            y = y|(( i2c_read_byte(0x0f) &0xff)<<8);
            if(y>0x7fff)
            {
                y = -(0xffff-y);
            }
            y = (y*2000)/0x7fff;// range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式
            

            z =( i2c_read_byte(0x10) &0xff)  ;
            z = z|(( i2c_read_byte(0x11) &0xff)<<8);
            if(z>0x7fff)
            {
                z = -(0xffff-z);
            }
            z = (z*2000)/0x7fff; // range为2000dps时，转换为角速度°/s的公式


四. 调试注意事项

1.    默认开机后bmi160进入suspend mode，此时bmi160的加速度及陀螺仪功能均处于未工作状态。需配置R0x7e寄存器使得加速度及陀螺仪功能进入正常工作（数据采样）模式。
by default bmi160 accel and gyro are in suspend mode after powering up the device.the device is powering up in less than 10ms.

2.    每次进行加速度数据检测前，请先执行i2c_write_byte(0x7e,0x11)，使得加速度模块进入normal工作模式；
3.    每次进行陀螺仪数据检测前，请先执行i2c_write_byte(0x7e,0x15) 使得陀螺仪模块进入normal工作模式；