三轴加速度计LIS3DH简介

LIS3DH是ST公司生产的MEMS三轴加速度计芯片，实现运动传感的功能。主要特性有：

• 宽工作电压范围：1.71 ~ 3.6V
• 功耗：低功耗模式2μA；正常工作模式、ODR = 50Hz时功耗11μA（要求SDO/SA0脚浮空或上拉）
• 测量范围：+/-2g ~ +/-16g
• 接口：I2C、三线制/四线制SPI
• 16 bit数据输出
• 两个可编程中断输出脚，用于自由落体和动作检测
• 6D/4D方向检测
• 内置AD支持3路外部信号输入
• 内置温度传感器
• 内置32-slot的10-bit FIFO存储器
• 自检测功能
• 封装：3 x 3 x 1 mm LGA-16

管脚定义

• VCC：电源
• Vdd_IO：数字接口供电电源
• GND：地
• RES：连接到地
• CS：I2C接口选择（CS=1）；或SPI接口片选脚（CS=0）
• SCL/SPC：I2C接口或SPI接口的时钟线
• SDA/SDI/SDO：I2C接口或SPI接口数据线
• SDO/SA0：I2C地址选择脚；或四线制SPI接口输出脚。浮空时为1。
• INT1：中断信号输出，触发条件可中断
• INT2：同上
• ADC1、ADC2、ADC3：数模转换的模拟信号输入脚

与Arduino的连接

用工作于3.3V/8MHz版本的Arduino Pro Mini进行调试，可避免用UNO时接口电平转换的麻烦。采用I2C接口进行通讯。未利用INT1、INT2和FIFO的功能。

LIS3DH　　Pro Mini 3.3V/8MHz

VDD <------> 3.3V

GND <------> GND

SCL <------>  A5 (SCL)

SDA <------> A4 (SDA)

功能调试
1. 根据应用手册，LIS3DH用于倾斜检测时，最好将测量范围设置为+/-2g。

2. 设备上电后，需要约5ms的启动时间，之后自动进入低功耗模式。之后不同的模式间切换也需要少许的时间，与ODR有关。

3. 存储结果的寄存器的值为有符号数（二补码）。应用笔记中“Example of acceleration data”中的示例表格，1g对应的高位寄存器值应为40h，资料应该是误写成了04h。

4. 手册中的功耗数据只适用于SDO/SA0脚接电源、或者空接的情况。若该管脚接地，功耗会增加150μA；若通过下拉电阻接地，功耗则会更大。

测试代码

/*
    Measurement of acceleration values using motion sensor LIS3DH
*/

#include <Wire.h>

#define ADDRESS_LIS3DH 0x19
#define CTRL_REG1 0x20
#define CTRL_REG4 0x23
#define CTRL_REG5 0x24
#define STATUS_REG 0x27
#define OUT_X_L 0x28

byte buffer[6];
byte statusReg;

boolean ready = false;
int outX, outY, outZ;
int xVal, yVal, zVal;

void setup()
{
    Wire.begin();
    Serial.begin(9600);
    delay(5); //5 ms boot procedure

    // reboot memory content, to make a clean start
    Wire.beginTransmission(ADDRESS_LIS3DH);
    Wire.write(CTRL_REG5);
    Wire.write(0x80);
    Wire.endTransmission();

    delay(5);

    //set ODR = 1 Hz, normal mode, x/y/z axis enabled
    Wire.beginTransmission(ADDRESS_LIS3DH);
    Wire.write(CTRL_REG1);
    Wire.write(0x17);
    Wire.endTransmission();

    //set BDU= 1, scale = +/-2g, high resolution enabled
    Wire.beginTransmission(ADDRESS_LIS3DH);
    Wire.write(CTRL_REG4);
    Wire.write(0x80);
    Wire.endTransmission();
}

void loop()
{
    // read STATUS_REG
    while(ready == false)
    {
        Wire.beginTransmission(ADDRESS_LIS3DH);
        Wire.write(STATUS_REG);
        Wire.endTransmission();
        Wire.requestFrom(ADDRESS_LIS3DH, 1);
        if (Wire.available() >= 1)
        {
            statusReg = Wire.read();
        }
        if (bitRead(statusReg, 3) == 1) //new data available
        {
            ready = true;
        }
        delay(10);
    }

    if (bitRead(statusReg, 7) == 1)
    {
        Serial.println("Some data have been overwritten.");
    }

    //read the result
    Wire.beginTransmission(ADDRESS_LIS3DH);
    Wire.write(OUT_X_L | 0x80); //read multiple bytes
    Wire.endTransmission();
    Wire.requestFrom(ADDRESS_LIS3DH, 6);
    if (Wire.available() >= 6)
    {
        for (int i = 0; i < 6; i++)
        {
            buffer[i] = Wire.read();
        }
    }

    //calculation
    outX = (buffer[1] << 8) | buffer[0];
    outY = (buffer[3] << 8) | buffer[2];
    outZ = (buffer[5] << 8) | buffer[4];
    xVal = outX / 16;
    yVal = outY / 16;
    zVal = outZ / 16;

    Serial.print("outX: "); Serial.print(xVal); Serial.print("  ");
    Serial.print("outY: "); Serial.print(yVal); Serial.print("  ");
    Serial.print("outZ: "); Serial.println(zVal);

    ready = false;
}

ODR更新频率设置为1Hz，通过串口打印三轴加速度测量结果，单位mg。