--[[ @module exvib @summary exvib 三轴加速度传感器扩展库 @version 1.0 @date 2025.08.10 @author 李源龙 @usage -- 用法实例 注意: 1. exvib.lua可适用于合宙内部集成了G-Sensor加速度传感器DA221的模组型号， 目前仅有Air8000系列模组内置了DA221，Air7000推出时也会内置该型号G-Sensor； 2. DA221在Air8000内部通过I2C1与之通信，并通过WAKEUP2接收运动监测中断， 如您使用合宙其它型号模组外接DA221时，比如Air780EGH，建议与Air8000保持一致也选用I2C1和WAKEUP2 (该管脚即为Air780EGH的PIN79:USIM_DET)，这样便可以无缝使用本扩展库，DA221的供应商为苏州明皜 如需采购DA221或者其他更高端的加速度传感器可以联系他们； 3. DA221作为加速度传感器，LuatOS仅支持运动检测这一功能，主要用于震动检测，运动检测，跌倒检测， 搭配GNSS实现震动然后定位的功能，其余功能请自行研究，合宙提供了三种应用场景，如果需要适配自己的场景需求， 请参考手册参数自行修改代码，调试适合自己场景的传感器值，合宙不提供DA221任何其它功能的任何形式的技术支持； 关于exvib库的三种模式主要用于以下场景： 1，微小震动检测，用于检测轻微震动的场景，例如用手敲击桌面；加速度量程2g； 2，运动检测，用于电动车或汽车行驶时的检测和人行走和跑步时的检测；加速度量程4g； 3，跌倒检测，用于人或物体瞬间跌倒时的检测；加速度量程8g； exvib=require("exvib") local intPin=gpio.WAKEUP2 --中断检测脚，内部固定wakeup2 local tid --获取定时打开的定时器id local num=0 --计数器 local ticktable={0,0,0,0,0} --存放5次中断的tick值，用于做有效震动对比 local eff=false --有效震动标志位，用于判断是否触发定位 --有效震动模式 --tick计数器，每秒+1用于存放5次中断的tick值，用于做有效震动对比 -- local function tick() -- num=num+1 -- end -- --每秒运行一次计时 -- sys.timerLoopStart(tick,1000) -- --有效震动判断 -- local function ind() -- log.info("int", gpio.get(intPin)) -- if gpio.get(intPin) == 1 then -- --接收数据如果大于5就删掉第一个 -- if #ticktable>=5 then -- log.info("table.remove",table.remove(ticktable,1)) -- end -- --存入新的tick值 -- table.insert(ticktable,num) -- log.info("tick",num,(ticktable[5]-ticktable[1]<10),ticktable[5]>0) -- log.info("tick2",ticktable[1],ticktable[2],ticktable[3],ticktable[4],ticktable[5]) -- --表长度为5且，第5次中断时间间隔减去第一次间隔小于10s，且第5次值为有效值 -- if #ticktable>=5 and (ticktable[5]-ticktable[1]<10 and ticktable[1]>0) then -- log.info("vib", "xxx") -- --是否要去触发有效震动逻辑 -- if eff==false then -- sys.publish("EFFECTIVE_VIBRATION") -- end -- end -- end -- end -- --设置30s分钟之后再判断是否有效震动函数 -- local function num_cb() -- eff=false -- end -- local function eff_vib() -- --触发之后eff设置为true，30分钟之后再触发有效震动 -- eff=true -- --30分钟之后再触发有效震动 -- sys.timerStart(num_cb,180000) -- end -- sys.subscribe("EFFECTIVE_VIBRATION",eff_vib) --持续震动模式 --持续震动模式中断函数 local function ind() log.info("int", gpio.get(intPin)) --上升沿为触发震动中断 if gpio.get(intPin) == 1 then local x,y,z = exvib.read_xyz() --读取x，y，z轴的数据 log.info("x", x..'g', "y", y..'g', "z", z..'g') end end local function vib_fnc() -- 1，微小震动检测，用于检测轻微震动的场景，例如用手敲击桌面；加速度量程2g； -- 2，运动检测，用于电动车或汽车行驶时的检测和人行走和跑步时的检测；加速度量程4g； -- 3，跌倒检测，用于人或物体瞬间跌倒时的检测；加速度量程8g； --打开震动检测功能 exvib.open(1) --设置gpio防抖100ms gpio.debounce(intPin, 100) --设置gpio中断触发方式wakeup2唤醒脚默认为双边沿触发 gpio.setup(intPin, ind) end sys.taskInit(vib_fnc) ]] local exvib={} local i2cId=0 local bsp=rtos.bsp() if bsp:find("780") then i2cId = 1 end local da221Addr = 0x27 local soft_reset = {0x00, 0x24} -- 软件复位地址 local chipid_addr = 0x01 -- 芯片ID地址 local rangeaddr = {0x0f, 0x00} -- 设置加速度量程，默认2g -- local rangeaddr = {0x0f, 0x01} -- 设置加速度量程，默认4g -- local rangeaddr = {0x0f, 0x10} -- 设置加速度量程，默认8g local int_set1_reg = {0x16, 0x87} --设置x,y,z发生变化时，产生中断 local int_set2_reg = {0x17, 0x10} --使能新数据中断，数据变化时，产生中断，本程序不设置 local int_map1_reg = {0x19, 0x04} --运动的时候，产生中断 local int_map2_reg = {0x1a, 0x01} local active_dur_addr = {0x27, 0x01} -- 设置激活时间，默认0x01 local active_ths_addr = {0x28, 0x33} -- 设置激活阈值，灵敏度最高 -- local active_ths_addr = {0x28, 0x80} -- 设置激活阈值，灵敏度适中 -- local active_ths_addr = {0x28, 0xFE} -- 设置激活阈值，灵敏度最低 local odr_addr = {0x10, 0x08} -- 设置采样率 100Hz local mode_addr = {0x11, 0x00} -- 设置正常模式 local int_latch_addr = {0x21, 0x02} -- 设置中断锁存 local x_lsb_reg = 0x02 -- X轴LSB寄存器地址 local x_msb_reg = 0x03 -- X轴MSB寄存器地址 local y_lsb_reg = 0x04 -- Y轴LSB寄存器地址 local y_msb_reg = 0x05 -- Y轴MSB寄存器地址 local z_lsb_reg = 0x06 -- Z轴LSB寄存器地址 local z_msb_reg = 0x07 -- Z轴MSB寄存器地址 local active_state = 0x0b -- 激活状态寄存器地址 local active_state_data local rangemode=1 local x_accel local y_accel local z_accel --[[ 获取da221的xyz轴数据 @api exvib.read_xyz() @return number x轴数据，number y轴数据，number z轴数据 @usage local x,y,z = exvib.read_xyz() --读取x，y，z轴的数据 log.info("x", x..'g', "y", y..'g', "z", z..'g') ]] function exvib.read_xyz() -- da221是LSB在前，MSB在后，每个寄存器都是1字节数据，每次读取都是6个寄存器数据一起获取 -- 因此直接从X轴LSB寄存器(0x02)开始连续读取6字节数据(X/Y/Z各2字节)，避免出现数据撕裂问题 i2c.send(i2cId, da221Addr, x_lsb_reg, 1) local recv_data = i2c.recv(i2cId, da221Addr, 6) -- LSB数据格式为: D[3] D[2] D[1] D[0] unused unused unused unused -- MSB数据格式为: D[11] D[10] D[9] D[8] D[7] D[6] D[5] D[4] -- 数据位为12位，需要将MSB数据左移4位，LSB数据右移4位，最后进行或运算 -- 解析X轴数据 (LSB在前，MSB在后) local x_data = (string.byte(recv_data, 2) << 4) | (string.byte(recv_data, 1) >> 4) -- 解析Y轴数据 (LSB在前，MSB在后) local y_data = (string.byte(recv_data, 4) << 4) | (string.byte(recv_data, 3) >> 4) -- 解析Z轴数据 (LSB在前，MSB在后) local z_data = (string.byte(recv_data, 6) << 4) | (string.byte(recv_data, 5) >> 4) -- 转换为12位有符号整数 -- 判断X轴数据是否大于2047，若大于则表示数据为负数 -- 因为12位有符号整数的范围是 -2048 到 2047，原始数据为无符号形式，大于2047的部分需要转换为负数 -- 通过减去4096 (2^12) 将无符号数转换为对应的有符号负数 if x_data > 2047 then x_data = x_data - 4096 end -- 判断Y轴数据是否大于2047，若大于则进行同样的有符号转换 if y_data > 2047 then y_data = y_data - 4096 end -- 判断Z轴数据是否大于2047，若大于则进行同样的有符号转换 if z_data > 2047 then z_data = z_data - 4096 end -- 转换为加速度值（单位：g） if rangemode == 1 then x_accel = x_data / 1024 y_accel = y_data / 1024 z_accel = z_data / 1024 elseif rangemode == 2 then x_accel = x_data / 512 y_accel = y_data / 512 z_accel = z_data / 512 elseif rangemode == 3 then x_accel = x_data / 256 y_accel = y_data / 256 z_accel = z_data / 256 else x_accel = x_data / 1024 y_accel = y_data / 1024 z_accel = z_data / 1024 end -- 输出加速度值（单位：g） return x_accel, y_accel, z_accel end --初始化da221 local function da221_init() if bsp:find("780") then gpio.setup(23, 1, gpio.PULLUP) -- gsensor 开关 else gpio.setup(24, 1, gpio.PULLUP) -- gsensor 开关 end --关闭i2c i2c.close(i2cId) --重新打开i2c,i2c速度设置为低速 i2c.setup(i2cId, i2c.SLOW) sys.wait(50) i2c.send(i2cId, da221Addr, soft_reset, 1) --复位da221 sys.wait(50) i2c.send(i2cId, da221Addr, chipid_addr, 1) --读取芯片id local chipid = i2c.recv(i2cId, da221Addr, 1) --接收返回的芯片id log.info("i2c", "chipid",chipid:toHex()) if string.byte(chipid) == 0x13 then log.info("exvib init success") else log.info("exvib init fail") end -- 设置寄存器 i2c.send(i2cId, da221Addr, rangeaddr, 1) --设置加速度量程，默认2g sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, int_set1_reg, 1) --设置x,y,z发生变化时，产生中断 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, int_map1_reg, 1)--运动的时候，产生中断 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, active_dur_addr, 1)-- 设置激活时间，默认0x00 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, active_ths_addr, 1)-- 设置激活阈值 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, mode_addr, 1)-- 设置模式 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, odr_addr, 1)-- 设置采样率 sys.wait(5) i2c.send(i2cId, da221Addr, int_latch_addr, 1)-- 设置中断锁存 中断一旦触发将保持，直到手动清除 sys.wait(5) end --[[ 打开da221 @api exvib.open(mode) @number da221模式设置，1，微小震动检测，用于检测轻微震动的场景，例如用手敲击桌面；加速度量程2g； 2，运动检测，用于电动车或汽车行驶时的检测和人行走和跑步时的检测；加速度量程4g； 3，跌倒检测，用于人或物体瞬间跌倒时的检测；加速度量程8g； @return nil 无返回值 @usage exvib.open(1) ]] function exvib.open(mode) rangemode=mode if mode==1 or tonumber(mode)==1 then --轻微检测 log.info("轻微检测") rangeaddr = {0x0f, 0x00} -- 设置加速度量程，默认2g active_ths_addr = {0x28, 0x33} -- 设置激活阈值 odr_addr = {0x10, 0x04} -- 设置采样率 15.63Hz active_dur_addr = {0x27, 0x01} -- 设置激活时间 elseif mode==2 or tonumber(mode)==2 then --常规检测 log.info("运动检测") rangeaddr = {0x0f, 0x01} -- 设置加速度量程，默认4g active_ths_addr = {0x28, 0x26} -- 设置激活阈值 odr_addr = {0x10, 0x08} -- 设置采样率 250Hz active_dur_addr = {0x27, 0x14} -- 设置激活时间 elseif mode==3 or tonumber(mode)==3 then log.info("高动态检测") --高动态检测 rangeaddr = {0x0f, 0x02} -- 设置加速度量程，默认8g active_ths_addr = {0x28, 0x80} -- 设置激活阈值 odr_addr = {0x10, 0x0F} -- 设置采样率 1000Hz active_dur_addr = {0x27, 0x04} -- 设置激活时间 end sys.taskInit(da221_init) end --[[ 关闭da221 @api exvib.close() @return nil 无返回值 @usage exvib.close() ]] function exvib.close() if bsp:find("780") then gpio.close(23) -- gsensor供电关闭 else gpio.close(24) -- gsensor供电关闭 end gpio.close(24) -- gsensor供电关闭 log.info("exvib close..") end return exvib