開發板購買鏈接

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開發板簡介
開發環境搭建 windows
原始碼示例：
0_Hello Bug （ESP_LOGX與printf）工程模板/列印除錯輸出
1_LED LED亮滅控制
2_LED_Task 使用任務方式控制LED
3_LEDC_PWM 使用LEDC來控制LED實作呼吸燈效果
4_ADC_LightR 使用ADC讀取光敏電阻實作光照傳感
5_KEY_Short_Long 按鈕長按短按實作
6_TouchPad_Interrupt 電容觸摸中斷實作
7_WS2812_RMT RGB_LED彩虹變色示例
8_DHT11_RMT 使用RMT實作讀取DHT11溫濕度傳感器
9_SPI_SDCard 使用SPI總線實作TF卡檔案系統示例
10_IIC_ADXL345 使用IIC總線實作讀取ADXL345角度加速度傳感器
11_IIC_AT24C02 使用IIC總線實作小容量資料儲存測驗
12_IR_Rev_RMT 使用RMT實作紅外遙控接收掃碼（NEC）
13_IR_Send_RMT 使用RMT實作紅外資料發送（NEC）
14_WIFI_Scan 附近WIFI信號掃描示例
15_WIFI_AP 創建軟AP示例
16_WIFI_AP_TCP_Server 在軟AP模式下實作TCP服務端
17_WIFI_AP_TCP_Client 在軟AP模式下實作TCP客戶端
18_WIFI_AP_UDP 在軟AP模式下實作UDP通訊
19_WIFI_STA 創建STA站模
20_WIFI_STA_TCP_Server 在站模式STA下實作TCP服務端
21_WIFI_STA_TCP_Client 在站模式STA下實作TCP客戶端
22_WIFI_STA_UDP 在站模式STA下實作UDP通訊
23_LVGL_Test LVGL圖形庫簡單示例

IIC 簡介
IIC(Inter－Integrated Circuit)總線是一種由 PHILIPS 公司開發的兩線式串行總線，用于連接
微控制器及其外圍設備，它是由資料線 SDA 和時鐘 SCL 構成的串行總線，可發送和接收資料，
在 CPU 與被控 IC 之間、 IC 與 IC 之間進行雙向傳送，高速 IIC 總線一般可達 400kbps 以上，
I2C 總線在傳送資料程序中共有三種型別信號，它們分別是：開始信號、結束信號和應答
信號，
開始信號： SCL 為高電平時， SDA 由高電平向低電平跳變，開始傳送資料，
結束信號： SCL 為高電平時， SDA 由低電平向高電平跳變，結束傳送資料，
應答信號：接收資料的 IC 在接收到 8bit 資料后，向發送資料的 IC 發出特定的低電平脈沖，
表示已收到資料， CPU 向受控單元發出一個信號后，等待受控單元發出一個應答信號， CPU 接
收到應答信號后，根據實際情況作出是否繼續傳遞信號的判斷，若未收到應答信號，由判斷為
受控單元出現故障，
這些信號中，起始信號是必需的，結束信號和應答信號，都可以不要， IIC 總線時序圖如
圖所示：

ADXL345 簡介

ADXL345 是 ADI 公司的一款 3 軸、數字輸出的加速度傳感器， ADXL345 是 ADI 公司推
出的基于 iMEMS 技術的 3 軸、數字輸出加速度傳感器，該加速度傳感器的特點有：
? 解析度高，最高 13 位解析度，
? 量程可變，具有+/-2g， +/-4g， +/-8g， +/-16g 可變的測量范圍，
? 靈敏度高，最高達 3.9mg/LSB，能測量不到 1.0°的傾斜角度變化，
? 功耗低， 40~145uA 的超低功耗，待機模式只有 0.1uA，
? 尺寸小，整個 IC 尺寸只有 3mm*5mm*1mm， LGA 封裝，
ADXL 支持標準的 I2C 或 SPI 數字介面，自帶 32 級 FIFO 存盤，并且內部有多種運動狀態
檢測和靈活的中斷方式等特性， ADXL345 傳感器的檢測軸如圖所示

當 ADXL345 沿檢測軸正向加速時，它對正加速度進行檢測，在檢測重力時用戶需要注意，
當檢測軸的方向與重力的方向相反時檢測到的是正加速度，圖所示為輸出對重力的回應

上圖列出了 ADXL345 在不同擺放方式時的輸出，以便后續分析，接下來我們看看
ADXL345 的引腳圖，如圖

ADXL345 支持 SPI 和 IIC 兩種通信方式，為了節省 IO 口，開發板采用的是 IIC方式連接，官方推薦的 IIC 連接電路如圖所示：

從上圖可看出， ADXL345 的連接十分簡單，外圍需要的器件也極少（就 2 個電容），如上
連接（SDO/ALT ADDRESS 接地），則 ADXL345 的地址為 0X53（不含最低位），如果 SDO/ALT
ADDRESS 接高，那么 ADXL345 的地址將變為 0X1D（不含最低位），

一、硬體設計/原理

查看開發板原理圖，IIC的SDA接到了ESP32模塊的GPIO22，IIC的SCL接到了ESP32模塊的GPIO21引腳，INT引腳因為GPIO數量緊張所有未接主控，

二、程式設計

先參考必要頭檔案

// ADXL345 Example

#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_system.h"
#include "esp_log.h"
#include "nvs_flash.h"
#include "driver/gpio.h"
#include "adxl345.h"

定義資料線GPIO

// IIC信號線定義
#define SCL_PIN		GPIO_NUM_21
#define SDA_PIN		GPIO_NUM_22

主函式開啟一個任務不停讀取傳感器資料

void app_main() {

	ESP_LOGI(TAG, "APP Start......");
	ESP_ERROR_CHECK(nvs_flash_init());
	xTaskCreate(&ADXL345_Task,	//pvTaskCode
			"ADXL345_Task",//pcName
			4096,//usStackDepth
			NULL,//pvParameters
			4,//uxPriority
			NULL//pxCreatedTask
			);
}

任務函式中負責芯片初始化和死回圈讀取ADXL345姿態資料

static void ADXL345_Task(void *pvParameters) {
	uint8_t ret = 0;
	ret = Init_ADXL355(SDA_PIN,SCL_PIN);
	ESP_LOGI(TAG,"Init_ADXL355: %d",ret);
	ESP_LOGI(TAG,"Devices ID = 0x%02X ",GetAnalogDevicesID());             // Always 0xE5
	while (1) {
		Get_ADXL345_Average();
		vTaskDelay(1000 / portTICK_RATE_MS);
	}
}

ADXL345初始化函式中，初始化IIC總線，檢查芯片ID，設定必要的暫存器

uint8_t Init_ADXL355(uint8_t sdaPin, uint8_t sclPin) 
{
    i2c_config_t conf;                          //I2C 配置結構體
    conf.mode = I2C_MODE_MASTER;                //I2C 模式
    conf.sda_io_num = sdaPin;                   //SDA IO映射
    conf.sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE;    //SDA IO模式
    conf.scl_io_num = sclPin;                   //SCL IO映射
    conf.scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE;    //SCL IO模式
    conf.master.clk_speed = 200000;             //I2C CLK頻率
    i2c_param_config(I2C_NUM_1, &conf);    //設定I2C1
    //注冊I2C1服務即使能
    i2c_driver_install(I2C_NUM_1, conf.mode,I2C_MASTER_RX_BUF_DISABLE,I2C_MASTER_TX_BUF_DISABLE,0);
	if(GetAnalogDevicesID()==0XE5){	//讀取器件ID
		ADXL345_WR_Reg(INT_ENABLE,0x00);		// 先關閉中斷
		ADXL345_WR_Reg(DATA_FORMAT,0X0B);		// 禁用自測力 4線spi模式 高電平中斷有效,13位全解析度,輸出資料右對齊,16g量程 1B
		ADXL345_WR_Reg(BW_RATE,0x1A);			// 低功耗模式，最低速度   資料輸出速度為100Hz 12.5
		ADXL345_WR_Reg(POWER_CTL,0x08);			// 自動休眠模式 休眠時以8HZ頻率采樣 INT_ENABLE 38 08
		ADXL345_WR_Reg(INT_MAP,0xA0);			// THRESH_TAP/ACTIVITY映射到INT1引腳
		ADXL345_WR_Reg(THRESH_ACT,125);			// 檢測活動(ACTIVITY)的閾值，62.5mg/LSB ，其中0x10代表16, 16*62.5=1000mg, 也就是1g， 0x04表示4*62.5 = 250mg
		ADXL345_WR_Reg(THRESH_INACT,0x40);		// 設定靜止檢測閾值inactivity 62.5mg/LSB
		ADXL345_WR_Reg(TIME_INACT,0x01);	   	// 當小于inactivity值時間超過0X02 2s后進入睡眠模式
		ADXL345_WR_Reg(ACT_INACT_CTL,0x77);	   	// 直流觸發配置，XYZ使能觸發配置，所有軸都參與  CC
		ADXL345_WR_Reg(THRESH_FF,0x08);			// 自由跌落閾值，0x05-0x09 300mg-600mg 所有軸都參與判斷加速度 62.5mg/LSB
		ADXL345_WR_Reg(TIME_FF,0x14);			// 自由跌落時間 0x14-0x46 100ms-350ms 5ms/LBS
		ADXL345_WR_Reg(INT_ENABLE,0x14);	   	// 中斷使能 使能Activity中斷,使能Free_Fall中斷 14	
		return 0;
	}			
	return 1;	   
}

使用IIC讀取/寫入暫存器


//寫ADXL345暫存器
//addr:暫存器地址
//val:要寫入的值
//回傳值:無
void ADXL345_WR_Reg(uint8_t addr,uint8_t val) 
{
	esp_err_t ret = 0;
	uint8_t data = 0;
    i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();
    i2c_master_start(cmd);
	i2c_master_write_byte(cmd, SensorAdd << 1 | I2C_MASTER_WRITE, ACK_CHECK_EN);
	i2c_master_write_byte(cmd, addr, ACK_CHECK_EN);
	i2c_master_write_byte(cmd, val, ACK_CHECK_EN);
    i2c_master_stop(cmd);
    ret = i2c_master_cmd_begin(I2C_NUM_1, cmd, 1000 / portTICK_RATE_MS);
    i2c_cmd_link_delete(cmd);
	return data;
}
//讀ADXL345暫存器
//addr:暫存器地址
//回傳值:讀到的值
uint8_t ADXL345_RD_Reg(uint8_t addr) 		
{
	esp_err_t ret = 0;
	uint8_t data = 0;
    i2c_cmd_handle_t cmd = i2c_cmd_link_create();
    i2c_master_start(cmd);
	i2c_master_write_byte(cmd, SensorAdd << 1 | I2C_MASTER_WRITE, ACK_CHECK_EN);
	i2c_master_write_byte(cmd, addr, ACK_CHECK_EN);
    i2c_master_start(cmd);
	i2c_master_write_byte(cmd, SensorAdd << 1 | I2C_MASTER_READ, ACK_CHECK_EN);
    i2c_master_read_byte(cmd, &data, NACK_VAL);
    i2c_master_stop(cmd);
    ret = i2c_master_cmd_begin(I2C_NUM_1, cmd, 1000 / portTICK_RATE_MS);
    i2c_cmd_link_delete(cmd);
	return data;
}

讀取角度資訊


// ADXL345 角度采集
uint16_t Get_ADXL345_Average(void)
{
	short x,y,z;  	    
	short angx,angy,angz;
	uint8_t xbuf[15], ybuf[15], zbuf[15];
	//得到X,Y,Z軸的加速度值(原始值)
	ADXL345_Read_Average(&x, &y,&z,10);	//讀取X,Y,Z三個方向的加速度值 
	//printf("ADXL345-> X:%d	Y:%d	Z:%d \r\n",x,y,z);		//顯示加速度原始值
	//得到角度值,并顯示
	angx=ADXL345_Get_Angle(x,y,z,1);
	angy=ADXL345_Get_Angle(x,y,z,2);
	angz=ADXL345_Get_Angle(x,y,z,0);
	memset(xbuf,0,15);
	memset(ybuf,0,15);
	memset(zbuf,0,15);
	if(angx<0){
		angx = -angx;
		sprintf((char *)xbuf,"-%d.%d",(uint16_t)angx/10,(uint16_t)angx%10);
	}else{
		sprintf((char *)xbuf,"%d.%d",(uint16_t)angx/10,(uint16_t)angx%10);
	}
	if(angy<0){
		angy = -angy;
		sprintf((char *)ybuf,"-%d.%d",(uint16_t)angy/10,(uint16_t)angy%10);
	}else{
		sprintf((char *)ybuf,"%d.%d",(uint16_t)angy/10,(uint16_t)angy%10);
	}
	if(angz<0){
		angz = -angz;
		sprintf((char *)zbuf,"-%d.%d",(uint16_t)angz/10,(uint16_t)angz%10);
	}else{
		sprintf((char *)zbuf,"%d.%d",(uint16_t)angz/10,(uint16_t)angz%10);
	}
	printf("ADXL345->ANG X:%s	Y:%s	Z:%s \r\n",xbuf,ybuf,zbuf);		//顯示加速度原始值
	return (uint16_t)angz/10;
}

三、下載測驗

打開ESP-IDF Command Prompt

cd命令進入此工程目錄

cd F:\ESP32_DevBoard_File\10_IIC_ADXL345

查看電腦設備管理器中開發板的串口號

執行idf.py -p COM9 flash monitor從串口9下載并運行打開口顯示設備除錯資訊 Ctrl+c退出運行

把開發板轉換不同角度，查看串口資訊開發板角度姿態資料

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一、硬體設計/原理

二、程式設計

三、下載測驗