Linux驱动开发-编写MMA7660三轴加速度传感器
2022-09-29
来源：电子发烧友网
【摘要】 通过MMA7660可以做出很多项目： 比如： 老人防跌倒手环、自行车自动刹车灯，智能闹钟，烤火炉跌倒自动断电、运动手环等等。 这篇文章就介绍如何在Linux下编写MMA7660三轴加速度芯片的驱动，读取当前芯片的方向姿态，得到X,Y,Z三个轴的数据。MMA7660是IIC接口的，当前驱动就采用标准的IIC子系统编写驱动，使用字符设备框架将得到的数据上传递给应用层。
1. MMA7660芯片介绍
MMA7660FC 是 ± 1.5 克的三轴数字输出、超低功率、紧凑型电容式微电机的三轴加速度计，是非常低功耗，小型容性 MEMS 的传感器。具有低通滤波器，用于偏移和增益误差补偿， 以及用户可配置的转换成 6 位分辨率，用户可配置输出速率等功能。MMA7660芯片可以通过中断引脚（INT）向外通知传感器数据变化、方向、姿态识别等信息。模拟工作电压范围是 2.4V 至 3.6V，数字工作电压范围是 1.71V 到 3.6V 。常用在手机、掌上电脑、车载导航，便携式电脑的防盗，自动自行车刹车灯、运动检测手环、数码机、自动叫醒闹钟里等等。
特别是计步的功能是现在最常见，不管是智能手环、还是手机都带有三轴加速度计，可以记录每天的步数，计算运动量等。现在很多的不倒翁，无人机、相机云台，很多常见的产品里都能看到三轴加速计的身影。
通过MMA7660可以做出很多项目： 比如： 老人防跌倒手环、自行车自动刹车灯，智能闹钟，烤火炉跌倒自动断电、运动手环等等。
这篇文章就介绍如何在Linux下编写MMA7660三轴加速度芯片的驱动，读取当前芯片的方向姿态，得到X,Y,Z三个轴的数据。MMA7660是IIC接口的，当前驱动就采用标准的IIC子系统编写驱动，使用字符设备框架将得到的数据上传递给应用层。
2. 硬件连线
当前使用的开发板是友善之臂Tiny4412开发板，使用三星EXYNOS4412芯片，板子本身自带了一颗MMA7660芯片，芯片的原理图如下：
内核本身有MMA7660的驱动，下面是源码的路径：
如果加载自己编写的驱动，还需要去掉原来内核自带的驱动，不然无法匹配。
Device Drivers --->
<*> Hardware Monitoring support --->
<*> Freescale MMA7660 Accelerometer （将*号去掉，编译内核、烧写内核即可）
3. 源代码
3.1 mma7660设备端代码： IIC子系统
#include
#include
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#include
#include
#include
static struct i2c_client *i2cClient = NULL;
static unsigned short i2c_addr_list[]= {0x4c, I2C_CLIENT_END};/*地址队列*/
/*
1. 获取控制器（总线）
2. 探测设备是否存在
3. 定义一个名字用于找到驱动端
*/
static int __init mma7660_dev_init（void）
{
/*mach-tiny4412.c*/
struct i2c_adapter *i2c_adap=NULL; /*获取到的总线存放在这个结构体*/
struct i2c_board_info i2c_info; /*设备描述结构体，里面存放着设备的名字还有地址*/
/*1. 获取IIC控制器*/
i2c_adap = i2c_get_adapter（3）； /*要使用IIC_3号总线*/
if（！i2c_adap）
{
printk（“获取IIC控制器信息失败！\n”）；
return -1;
}
memset（&i2c_info,0,sizeof（struct i2c_board_info））； /*清空结构体*/
strlcpy（i2c_info.type,“mma7660_drv”，I2C_NAME_SIZE）； /*名称的赋值*/
i2c_info.irq=EXYNOS4_GPX3（1）； /*中断IO口*/
/*2. 创建IIC设备客户端*/
i2cClient = i2c_new_probed_device（i2c_adap,&i2c_info,i2c_addr_list,NULL）；
if（！i2cClient）
{
printk（“mma7660_探测地址出现错误！！\n”）；
return -1;
}
i2c_put_adapter（i2c_adap）；/*设置模块使用计数*/
printk（“mma7660_dev_init!!\n”）；
return 0;
}
static void __exit mma7660_dev_exit（void）//平台设备端的出口函数
{
printk（“ mma7660_dev_exit ok!!\n”）；
/*注销设备*/
i2c_unregister_device（i2cClient）；
/*释放*/
i2c_release_client（i2cClient）；
}
module_init（mma7660_dev_init）；
module_exit（mma7660_dev_exit）；
MODULE_LICENSE（“GPL”）；
3.2 mma7660驱动端代码： IIC子系统
复制
#include
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#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
/* MMA7760 Registers */
#define MMA7660_XOUT0x00// 6-bit output value X
#define MMA7660_YOUT0x01// 6-bit output value Y
#define MMA7660_ZOUT0x02// 6-bit output value Z
#define MMA7660_TILT0x03// Tilt status
#define MMA7660_SRST0x04// Sampling Rate Status
#define MMA7660_SPCNT0x05// Sleep Count
#define MMA7660_INTSU0x06// Interrupt Setup
#define MMA7660_MODE0x07// Mode
#define MMA7660_SR0x08// Auto-Wake/Sleep and Debounce Filter
#define MMA7660_PDET0x09// Tap Detection
#define MMA7660_PD0x0a// Tap Debounce Count
static const struct i2c_device_id mma7660_id[] =
{
{“mma7660_drv”，0}, /*设备端的名字，0表示不需要私有数据*/
{}
};
static u32 mma7660_irq; /*触摸屏的中断编号*/
static struct i2c_client *mma7660_client=NULL;
static intlast_tilt = 0;
#define __need_retry（__v）（__v & （1 《 6））
#define __is_negative（__v）（__v & （1 《 5））
static const char *mma7660_bafro[] = {
“未知”， “前面”， “背面”
};
static const char *mma7660_pola[] = {
“未知”，
“左面”， “向右”，
“保留”， “保留”，
“向下”， “向上”，
“保留”，
};
/*
函数功能：读取一个字节的数据
*/
static int mma7660_read_tilt（struct i2c_client *client, int *tilt）
{
int val;
do {
val = i2c_smbus_read_byte_data（client, MMA7660_TILT）；
} while （__need_retry（val））；
*tilt = （val & 0xff）；
return 0;
}
/*
函数功能： 读取XYZ坐标数据
*/
static int mma7660_read_xyz（struct i2c_client *client, int idx, int *xyz）
{
int val;
do {
val = i2c_smbus_read_byte_data（client, idx + MMA7660_XOUT）；
} while （__need_retry（val））；
*xyz = __is_negative（val） ? （val | ~0x3f） : （val & 0x3f）；
return 0;
}
/*
工作队列处理函数
*/
static void mma7660_worker（struct work_struct *work）
{
int bafro, pola, shake, tap;
int val = 0;
mma7660_read_tilt（mma7660_client,&val）；
/* TODO: report it ? */
bafro = val & 0x03;
if （bafro != （last_tilt & 0x03）） {
printk（“%s\n”， mma7660_bafro[bafro]）；
}
pola = （val 》 2） & 0x07;
if （pola != （（last_tilt 》 2） & 0x07）） {
printk（“%s\n”， mma7660_pola[pola]）；
}
shake = （val 》 5） & 0x01;
if （shake && shake != （（last_tilt 》 5） & 0x01）） {
printk（“Shake\n”）；
}
tap = （val 》 7） & 0x01;
if （tap && tap != （（last_tilt 》 7） & 0x01）） {
printk（“Tap\n”）；
}
/* Save current status */
last_tilt = val;
int axis[3];
int i;
for （i = 0; i < 3; i++）
{
mma7660_read_xyz（mma7660_client, i, &axis[i]）；
}
printk（“ABS_X=%d\n”，axis[0]）；
printk（“ABS_Y=%d\n”，axis[1]）；
printk（“ABS_Z=%d\n”，axis[2]）；
}
/*
函数功能： mma7660初始化
*/
static int mma7660_initialize（struct i2c_client *client）
{
int val;
/* Using test mode to probe chip */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_MODE, 0x00）；
mdelay（10）；
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_MODE, 0x04）；
mdelay（10）；
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_XOUT, 0x3f）；
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_YOUT, 0x01）；
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_ZOUT, 0x15）；
val = i2c_smbus_read_byte_data（client, MMA7660_ZOUT）；
if （val != 0x15） {
dev_err（&client->dev, “no device\n”）；
return -ENODEV;
}
/* Goto standby mode for configuration */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_MODE, 0x00）；
mdelay（10）；
/* Sample rate: 64Hz / 16Hz; Filt: 3 samples */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_SR, （（2《5） | （1《3） | 1））；
/* Sleep count */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_SPCNT, 0xA0）；
/* Tap detect and debounce ~4ms */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_PDET, 4）；
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_PD, 15）；
/* Enable interrupt except exiting Auto-Sleep */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_INTSU, 0xe7）；
/* IPP, Auto-wake, auto-sleep and standby */
i2c_smbus_write_byte_data（client, MMA7660_MODE, 0x59）；
mdelay（10）；
/* Save current tilt status */
mma7660_read_tilt（client, &last_tilt）；
mma7660_client = client;
return 0;
}
/*
静态方式初始化工作队列
*/
DECLARE_WORK（mma7660_work,mma7660_worker）；
static irqreturn_t mma7660_interrupt（int irq, void *dev_id）
{
/*调度共享工作队列*/
schedule_work（&mma7660_work）；
return IRQ_HANDLED;
}
/*
匹配成功时调用
*/
static int mma7660_probe（struct i2c_client *client, const struct i2c_device_id *device_id）
{
printk（“mma7660_probe!!!\n”）；
printk（“驱动端IIC匹配的地址=0x%x\n”，client->addr）；
mma7660_client=client;
/*1. 注册中断*/
mma7660_irq=gpio_to_irq（client->irq）；/*获取中断编号*/
if（request_irq（mma7660_irq,mma7660_interrupt,IRQF_TRIGGER_FALLING,“mma7660_irq”，NULL）！=0）
{
printk（“mma7660_中断注册失败！\n”）；
}
/*2. 初始化mma7660*/
if（mma7660_initialize（client） < 0）
{
printk（“ 初始化mma7660失败！\n”）；
}
return 0;
}
static int mma7660_remove（struct i2c_client *client）
{
free_irq（mma7660_irq,NULL）；
printk（“mma7660_remove!!!\n”）；
return 0;
}
struct i2c_driver i2c_drv =
{
.driver =
{
.name = “mma7660”，
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = mma7660_probe, //探测函数
.remove = mma7660_remove, //资源卸载
.id_table = mma7660_id, //里面有一个名字的参数用来匹配设备端名字
};
static int __init mma7660_drv_init（void）
{
/*向iic总线注册一个驱动*/
i2c_add_driver（&i2c_drv）；
return 0;
}
static void __exit mma7660_drv_exit（void）
{
/*从iic总线注销一个驱动*/
i2c_del_driver（&i2c_drv）；
}
module_init（mma7660_drv_init）；
module_exit（mma7660_drv_exit）；
MODULE_LICENSE（“GPL”）；
更多信息可以来这里获取==>>电子技术应用-AET<<
