2020年08月02日 | STM32 IIC通信之PAJ7620U2手势识别模块驱动程序源码详解

大家好。本人小白一个，最近在自学stm32,想用手势识别模块做一点好玩的，正好借此巩固IIC 通信的内容。

很多人刚刚接触IIC、SPI、CAN等通信方式时都会有一堆的问题：为什么要学它？学它可以做什么？我该怎么去学习它呢？我就在这里和大家分享一下自己学习时的所思所感吧，若有表述不对之处，还请各位大佬指出，我好立刻改正。

话不多说，先上硬货。
一、回答上面的问题：
1、什么是IIC通信呢？简单，两条线通信同步串行总线。（在此不做更多说明）
2、为什么要学习这些看起来“根本没多大用处”的通信协议呢？大哥，你总不能永远靠串口吃饭吧，况且真正到了实际项目中，通信的方式要根据环境选择，你总不能想当然的自己决定吧，学好这些通信方式，你才敢有底气去接手一些大项目吧。
3、该怎么学呢？个人觉得，刚刚学习阶段，只要理解大概原理，然后会熟练调用函数就可以了。

二、初识IIC通信：
1、认识IIC的两根线：SCL时钟线和SDA数据线。顾名思义，时钟线，是为整个通信过程提供了时钟信号，也可以说，是作为通信时的“参照物”（后面会说明）.SDA即是数据线，在每一个周期里发送0或者1，用这些0和1传输数据。

2、如何传输数据呢？
首先，要传输数据，你总的告诉“另一半”传输开始了吧，所以，开始信号是必不可少的，对应也要有结束信号咯，你的“另一半"接收到了数据，总得告诉你一声吧，所以，应答信号也是少不了的。记住啦，它一点也不难，还有，我会按照我的理解方式来描述它，不会枯燥的。

3.这些信号如何通过两根线就实现呢？？？？
刚才提到了，时钟线SCL作为参照，对、没错，就是这个参照物起了作用。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低转变。传输开始。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高转变。传输结束。
应答信号：接收数据的IC 在接收完8个bit的数据之后，向发送数据的IC返回特定脉冲的低电平，表示数据已被签收。

放到实际实验中怎么理解呢？CPU向受控单元发送一段数据之后，等待受控单元发送一个应答信号，若未接受到应答信号，表示受控单元发生故障。这些信号中，只有开始信号时必须的。而且，只有当SCL上为低电平时，SDA上的电平才允许发生变化。（这些资源网上太多了）
这些东西通俗易懂，是必须要了解的。

三、在实战中解读IIC通信。
其实，在工程中用到的绝大部分是调用IIC相关函数。

下面就用手势识别模块举例，我用的是正点原子配套的PAJ7620U2.

首先是初始化IIC对应的引脚 （我认为硬件IIC和软件IIC所实现的功能都一样，不过模拟IIC使用的更广泛，因为方便啊，而且，stm32硬件IIC引脚很鸡肋，还不如不用）。

PAJ2670U2 I2C初始化，（SDASCL都被拉高，表示为空闲状态）

void GS_i2c_init(void)//
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(    RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );  
     
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12;  
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;      
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;      
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_SetBits(GPIOC,GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_12);//PB11,PB12 被拉高
   
}

开始信号：

static void GS_IIC_Start(void)
{
    GS_SDA_OUT();//
    GS_IIC_SDA=1;            
    GS_IIC_SCL=1;
    delay_us(4);
     GS_IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
    delay_us(4);
    GS_IIC_SCL=0;//
}

说实话，感觉这样照着程序COPY代码太土了，而且浪费大家时间。下面，重要的干货来了。

1、要明确一点，IIC是一种通信方式，不要习惯性想着IIC又该怎么配置？是否要开启对应的时钟？是否可以产生中断？等等，这些东西都是用给外设配置的，通信方式的底层函数基本是不会变的，你要做的就是基于已有的几种命令，与你的IC进行通信。
2、IIC根本不难，然而，就代表不用敲代码了吗？错，大错特错，好记性不如烂笔头，找一个IIC通信例程，敲几遍.C文件里的代码，对于以后做项目还是很有帮助的。
3.不要懒惰，学习这几种通信方式，最好是对比着学习，在接下来的几天里，我将会以这几种方式，分别呈上我对几种通信方式的理解。大牛不喜勿喷，谢谢。
我曾许下十年，只为最美的遇见。


实验目的:
学习ATK-PAJ7620U2手势识别模块的使用,实现9个手势识别（GS）和接近距离（PS）的检测功能,输出结果显示在LCD液晶中。
   
硬件资源:
1,DS0、DS1(连接在PA8PD2)
2,串口1(波特率:115200,PA9/PA10连接在板载USB转串口芯片CH340上面)
3,ALIENTEK 2.8/3.5/4.3/7寸TFTLCD模块(通过GPIO驱动,连接关系见lcd.h)  
4,按键KEY0(PC5)/KEY1(PA15)/WK_UP(PA0)
5,ATK-PAJ7620U2手势识别模块一个（连接在PC11(SDA),PC12(SCL),INT未用到），可直接插在板上ATK-MODULE的接口。
   
实验现象:
本实验功能简介：本实验用于测试ATK-PAJ7620U2手势识别模块，包含两个测试：
1，手势识别（GS）测试-通过KEY1按键进入此项测试。实现PAJ7620U2自带9个手势识别的检测，向上（Up）、向下（Dowm）、向左（Left）、向右（Right）、向前（Forward）、向后（Backward）、顺时针（Clockwise）、逆时针（Counterclockwise）、和挥动（Wave）。当识别到正确的手势，DS1灯会闪烁，同时手势结果显示在LCD屏幕上，并且串口输出。DS0灯闪烁提示程序正在运行，按下KEY_UP按键，可返回主菜单页面。

2，接近检测（PS）测试-通过KEY0按键进入此项测试。实现读取PAJ7620U2接近物体的体积大小和亮度的传感器数据，显示在LCD屏幕上，并串口输出。

同时DS0灯闪烁，提示程序正在运行，当按下KEY_UP按键，可返回主菜单页面。
        
另外，本例程将PAJ7620U2的读写操作函数加入USMART控制，我们可以通过USMART对PAJ7620U2进行控制。
   
注意事项:
1,4.3寸和7寸屏需要比较大电流,USB供电可能不足,请用外部电源适配器(推荐外接12V 1A电源).

2,本例程在LCD_Init函数里面(在lcd.c),用到了printf,如果不初始化串口1,将导致液晶无法显示!!  

3,模块是属于光学器件，传感器表层的不洁净，会容易导致测量不佳。所以模块在使用前，保持传感器表层的清洁度，工作时请勿用手去触摸，以免导致模块工作不正常。

单片机源程序如下:

#include "paj7620u2.h"

#include "paj7620u2_cfg.h"

#include "delay.h"

#include "usart.h"

#include "led.h"

#include "lcd.h"

#include "key.h"

//选择PAJ7620U2 BANK区域

void paj7620u2_selectBank(bank_e bank)

{

        switch(bank)

        {

                case BANK0: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK0);break;//BANK0寄存器区域

                case BANK1: GS_Write_Byte(PAJ_REGITER_BANK_SEL,PAJ_BANK1);break;//BANK1寄存器区域

        }

}

//PAJ7620U2唤醒

u8 paj7620u2_wakeup(void)

{

        u8 data=0x0a;

        GS_WakeUp();//唤醒PAJ7620U2

        delay_ms(5);//唤醒时间>400us

        GS_WakeUp();//唤醒PAJ7620U2

        delay_ms(5);//唤醒时间>400us

        paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域

        data = GS_Read_Byte(0x00);//读取状态

        if(data!=0x20) return 0; //唤醒失败

        return 1;

}

//PAJ7620U2初始化

//返回值：0:失败 1:成功

u8 paj7620u2_init(void)

{

        u8 i;

        u8 status;

        GS_i2c_init();//IIC初始化

    status = paj7620u2_wakeup();//唤醒PAJ7620U2

        if(!status) return 0;

        paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域

        for(i=0;i        {

                GS_Write_Byte(init_Array[i][0],init_Array[i][1]);//初始化PAJ7620U2

        }

    paj7620u2_selectBank(BANK0);//切换回BANK0寄存器区域

        return 1;

}

//主菜单

void paj7620u2_test_ui(void)

{

        POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色

        LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);

        LCD_ShowString(30,170,200,16,16,"KEY1:   Gesture test");//手势识别测试

        LCD_ShowString(30,190,200,16,16,"KEY0:   Ps test     ");//接近距离测试

}

//手势识别测试

void Gesture_test(void)

{

        u8 i;

    u8 status;

        u8 key;

        u8 data[2]={0x00};

        u16 gesture_data;

        u8 ledflash=0;

        paj7620u2_selectBank(BANK0);//进入BANK0寄存器区域

        for(i=0;i        {

                GS_Write_Byte(gesture_arry[i][0],gesture_arry[i][1]);//手势识别模式初始化

        }

        paj7620u2_selectBank(BANK0);//切换回BANK0寄存器区域

        i=0;

        POINT_COLOR=BLUE;//设置字体为蓝色

        LCD_Fill(30,170,300,300,WHITE);

        LCD_ShowString(30,180,200,16,16,"KEY_UP: Exit the test");

        LCD_ShowString(30,210,200,16,16,"Gesture test");

        POINT_COLOR=RED;//设置字体为蓝色

        while(1)

        {

        key = KEY_Scan(0);

                if(key==WKUP_PRES)

                {

                        GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG1,0X00);//关闭手势识别中断输出

                        GS_Write_Byte(PAJ_SET_INT_FLAG2,0X00);

                        break;

                }               

        status = GS_Read_nByte(PAJ_GET_INT_FLAG1,2,&data[0]);//读取手势状态                        

                if(!status)

                {   

                        gesture_data =(u16)data[1]<<8 | data[0];

                        if(gesture_data)

                        {

                                switch(gesture_data)

                                {

                                        case GES_UP:               LCD_ShowString(110,250,200,16,24,"UP          ");

                                                                   printf("Uprn");            ledflash=1;      break; //向上

                                        case GES_DOWM:             LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Dowm        ");      

                                                                          printf("Dowmrn");          ledflash=1;      break; //向下

                                        case GES_LEFT:             LCD_ShowString(100,250,200,16,24,"Left        ");