MMA7660 使用大汇总--红树伟业

harley881022 · 发表于 2012-3-31 18:40:27

本帖最后由 harley881022 于 2012-3-31 18:40 编辑

首先在介绍本篇技术文档之前，我先简单介绍一下我们这个团队，作为红树伟业背后技术支持也有一段时间了，对于绝大多是人来说，我们还没被大家所熟悉了解，可能我们做技术的都比较低调吧，呵呵，相信你们都懂的！

其实我们的团队的成员还是比较有特点的，有在校大三的学生，有在校研究生，也有毕业一两年的社会初生虎，团队人数有十几个人，初具规模了，嘿嘿！我们有一个共同的特点，也是最重要的特点就是我们在科研的路上始终专注，精益求精，把现在最有限的时间奋力投入到科研的这条路上，我们喜欢所以我们专注。在电子设计比赛方面，我们有很丰富的比赛经验，相信能为你以后参加各种比赛或者项目开发出谋献策。好吧，废话不多说，让我们转入今天的正题：关于对MMA7660的探讨，前半部分是我们整理的资料，后半部分是我们产品的一些东西。用它就让我们去了解它吧！

一、简介
MMA7660是-1.5g ~ 1.5g范围的XYZ三轴检测加速度大小，由数字IIC输出，是非常低功耗、小形容性MEMS传感器，具有低通滤波器，用于0g和增益误差的补偿以及用户可配置的转化成6位数值。模拟电压为2.4-3.6V，数字工作电压1.71-3.6V，可进行三轴取向/运动的检测，广泛应用与手机、PDA、便携PC的防盗、游戏的运动检测等

由于MMA7660比较低端，因此也只有6BIT的精度，而且输出值上还会有3个刻度的误差，因此在值的输出上，必须经过一个软件的均值滤波处理。一般来说，如果传感器只是应用于方位检测的话，8个值的滤波就够了。而用于动作检测的话，一般使用32阶的均值滤波。

MMA7660的采用IIC的接口。在读取XYZ坐标的时候，最好采用的就是Multiple Byte Read的方式，这样才能保证XYZ三个坐标是同一次采样的结果。如果分开读取，则有可能读取到不同组的采样数据。

二、工作原理: MMA7660是一种电容式g-sensor. 与压阻式不同的是, 电容式很难在同一个结构中同时感测到三个轴的变化, 通常都是X,Y和Z分开来的, (这也就是为什么当板子水平放置时,无论如何改变X,Y的位置,都不会有中断产生,因为这时它只能检测Z轴的变化,X,Y的变化它检测不到, 只有当我们将板子倾斜一个角度后才能检测X,Y的变化) . 而压阻式在同一个结构就能感测到三个轴的变化.

MMA7660加速度传感器主要由两部分组成：G-单元和信号调理ASIC电路（见上图）。G-单元是机械结构，它是用半导体制作技术、有多晶硅半导体材料制成，并且是密封的，图中的积分、放大、滤波、温度补偿、控制逻辑和EEPROM相关电路、振荡器、始终生成器、以及自检等电路组成，完成G-单元测量的电容值到电压输出的转换

G-单元的等效电路如上图所示，它相当于在两个固定的电容板中间放置一个可移动的极板。当有加速度作用于系统时，中间极板偏离静止位置。用中间极板偏离知之为止的距离测量加速度，中间极板与其中一个固定极板的距离增加，同时与另一个固定极板的距离减少，且距离变化值相等。距离的变化使得两个极板间的电容改变（如图）。

信号调理ASIC电路将G-单元测量的两个电容值转换成加速度值，并使加速度与输出电压成正比。当测量完毕后，在INT1/INT2输出高电平，用户可以通过IIC和SPI接口读取MMA7660内部的寄存器的值，判断运动的方向。自检单元用于保证G-单元和加速计芯片中的电路工作正常，输出电压成比例。

三、工作模式:
MMA7660主要有三种工作模式.(MMA7660有10个寄存器可供设置其工作模式，采样速率，中断使能等。)

1). Standby(待机)模式

此时只有I2C工作,接收主机来的指令. 该模式用来设置寄存器. 也就是说, 要想改变MMA7660的任何一个寄存器的值,必须先进入Standby模式. 设置完成后再进入Active或Auto-Sleep模式.
      2). Active and Auto-Sleep (活动并且Auto-Sleep) 模式
      MMA7660的工作状态分两种, 一种是高频度采样, 一种是低频度采样. 为什么这样分呢, 为了节省功耗,但是在活动时又保持足够的灵敏度.
      所以说MMA7660的Active模式其实又分两种模式,一种是纯粹的Active模式, 即进了Active模式后一直保持高的采样频率,不变. 还有一种是Active & Auto-Sleep模式, 就是说系统激活后先进入高频率采样,经过一定时间后,如果没检测到有活动,它就进入低频率采样 ,所以就叫做Auto-Sleep,它不是睡眠模式, 它只是降低采样频率
      3). Auto-Wake (自动唤醒) 模式
            Auto-Sleep后就进入低频率采样模式,这种模式就叫做Auto-Wake摸式, 即自动唤醒模式.值得注意的是，该模式并非真正的休眠模式，而只是低速采样模式。在该模式下，能够有效地降低芯片的运行功耗。

四、管脚介绍

五、 初始化:

六、模块原理图

七、模块接线图简图

八、参考程序

/********************

起始信号

********************/

void IIC_Start()

{

SDA = 1; //拉高数据线

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

SDA = 0; //产生下降沿

Delay5us(); //延时

SCL = 0; //拉低时钟线

}

/*******************

停止信号

*******************/

void IIC_Stop()

{

SDA = 0; //拉低数据线

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

SDA = 1; //产生上升沿

Delay5us(); //延时

}

/*****************

发送应答信号

入口参数:ack (0:ACK 1:NAK)

*****************/

void IIC_SendACK(bit ack)

{

SDA = ack; //写应答信号

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

SCL = 0; //拉低时钟线

Delay5us(); //延时

}

/***************

接收应答信号

***************/

bit IIC_RecvACK()

{

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

CY = SDA; //读应答信号

SCL = 0; //拉低时钟线

Delay5us(); //延时

return CY;

}

/***********************

向IIC总线发送一个字节数据

***********************/

void IIC_SendByte(BYTE dat)

{

BYTE i;

for (i=0; i<8; i++) //8位计数器

{

dat <<= 1; //移出数据的最高位

SDA = CY; //送数据口

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

SCL = 0; //拉低时钟线

Delay5us(); //延时

}

IIC_RecvACK();

}

/***********************

从IIC总线接收一个字节数据

***********************/

BYTE IIC_RecvByte()

{

BYTE i;

BYTE dat = 0;

SDA = 1; //使能内部上拉,准备读取数据,

for (i=0; i<8; i++) //8位计数器

{

dat <<= 1;

SCL = 1; //拉高时钟线

Delay5us(); //延时

dat |= SDA; //读数据

SCL = 0; //拉低时钟线

Delay5us(); //延时

}

return dat;

}

//*****************

void MMA7660_write(uchar REG_Address,uchar REG_data)

{

IIC_Start(); //起始信号

IIC_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号

IIC_SendByte(REG_Address); //内部寄存器地址

IIC_SendByte(REG_data); //内部寄存器数据

IIC_Stop(); //发送停止信号

Delay5us(); //延时

}

//********单字节读取*********

uchar MMA7660_read(uchar REG_Address)

{

uchar REG_data;

IIC_Start(); //起始信号

IIC_SendByte(SlaveAddress); //发送设备地址+写信号

IIC_SendByte(REG_Address); //发送存储单元地址，从0开始

IIC_Start(); //起始信号

IIC_SendByte(SlaveAddress+1); //发送设备地址+读信号

REG_data=IIC_RecvByte(); //读出寄存器数据

IIC_SendACK(1);

IIC_Stop(); //停止信号

return REG_data;

}

void MMA7660_Startup(void)

{

MMA7660_write(MMA7660_MODE,0x00); //stand mode first to modify the registers

MMA7660_write(MMA7660_SPCNT,0); //disable sleep count

MMA7660_write(MMA7660_INTSU,0x84); //enable tap and shake x detection interrupt

MMA7660_write(MMA7660_PDET,0x75); //enable z_axis tap detection 10101counts

MMA7660_write(MMA7660_SR,0); //SPS registers(samples per second)

MMA7660_write(MMA7660_PD,0x17); //tap/pulse debounce count registers

MMA7660_write(MMA7660_MODE,0x41); //goto active mode int push_pull

}

九、模块说明

红树伟业推出的MMA7660模块，结构简单，尺寸小，不占据空间。VCC采用5V电源供电，内部有622稳压芯片，转化成3.3V供给芯片MMA7660。SCL和SDA为IIC总线上的时钟和信号线，时钟为高时，读取数据。在上面的程序上，已经写的非常清楚了。MMA7660特点鲜明，比起MMA7361来说，数据读取速度要快，这点对于C组模型车来说是非常重要的，采集速度越快，反馈速度越快，小车才能走得直。而MMA7455是MMA7660的升级版，精度更高，且有SPI通信功能，速度更快。MMA7660的INT为中断引脚，当数据准备发送时候，会发出信号给MCU。

模块的介绍就到此结束，下期再推出MMA7455的介绍，欢迎大家一起来讨论，关注我们红树伟业，一起学习，一起进步，你们的批评与建议，我们才能做到更好。