概述

STHS34PF80 是一款非冷卻、工廠校準(zhǔn)的紅外運(yùn)動(dòng)和存在檢測(cè)傳感器，工作波長(zhǎng)在 5 μm 至 20 μm 之間。STHS34PF80 傳感器設(shè)計(jì)用于測(cè)量視野內(nèi)物體發(fā)出的紅外輻射量。該信息由 ASIC 進(jìn)行數(shù)字處理，可以對(duì)其進(jìn)行編程以監(jiān)控運(yùn)動(dòng)、存在或過熱狀況。
本章主要驅(qū)動(dòng)STHS34PF80，進(jìn)行人體檢測(cè)。

最近在弄ST和瑞薩RA的課程，需要樣片的可以加群申請(qǐng)：615061293 。

樣品申請(qǐng)

https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#

視頻教程

https://www.bilibili.com/video/BV18z4y1g7BA/

完整代碼下載

https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88216813

參考Demo

https://github.com/STMicroelectronics/STMems_Standard_C_drivers/blob/master/sths34pf80_STdC/examples/sths34pf80_tmos_data_polling.c

引導(dǎo)

在設(shè)備上電后，它會(huì)執(zhí)行一個(gè)2.5毫秒的引導(dǎo)過程，將校準(zhǔn)系數(shù)從嵌入式閃存下載到內(nèi)部寄存器，并加載AVG_TRIM（10h）、CTRL0（17h）和SENS_DATA（1Dh）寄存器的默認(rèn)內(nèi)容。在引導(dǎo)時(shí)間內(nèi)，設(shè)備的寄存器不可訪問。
引導(dǎo)完成后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)配置為電源關(guān)閉模式。
在上電后，可以通過將CTRL2（21h）寄存器的BOOT位設(shè)置為1，重新啟動(dòng)引導(dǎo)過程，以重新加載上述寄存器的默認(rèn)值。不需要切換設(shè)備電源線。
在重新啟動(dòng)時(shí)間內(nèi)，設(shè)備的寄存器不可訪問。重新啟動(dòng)完成后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)配置為之前的操作模式，并且BOOT位會(huì)自動(dòng)清除為0。

溫度測(cè)量濾波方式

首先需要設(shè)置AVG_TRIM (10h) 寄存器用于配置溫度平均值濾波的參數(shù)，以控制環(huán)境溫度和目標(biāo)溫度測(cè)量的平滑度和穩(wěn)定性。在溫度測(cè)量中，可能會(huì)受到噪聲和干擾的影響，這可能導(dǎo)致短期內(nèi)測(cè)量值的波動(dòng)。通過應(yīng)用平均值濾波，可以平滑這些波動(dòng)，從而得到更加穩(wěn)定的溫度數(shù)據(jù)。AVG_TRIM 寄存器中的設(shè)置會(huì)決定平均值濾波的級(jí)別，從而影響濾波的時(shí)間常數(shù)以及平滑度。
這里默認(rèn)參數(shù)如下

1. 在AVG_TRIM（10h）寄存器中寫入02h // AVG_T = 8，AVG_TMOS = 32
2. 在CTRL1（20h）寄存器中寫入07h // ODR = 15 Hz
   

AVG_T[1:0]: 這個(gè)設(shè)置位用于選擇環(huán)境溫度的平均值濾波樣本數(shù)。
AVG_TMOS[2:0]: 這個(gè)設(shè)置位用于選擇目標(biāo)溫度的平均值濾波樣本數(shù)以及與之相關(guān)的噪聲水平。

參考demo中將AVG_TMOS [2:0] 和AVG_T[1:0] 分為了2個(gè)函數(shù)進(jìn)行操作。

修改后操作如下所示。

/**
  * @brief  Select number of averages for object temperature.[set]
  *
  * @param  ctx      read / write interface definitions
  * @param  val      AVG_TMOS_2, AVG_TMOS_8, AVG_TMOS_32, AVG_TMOS_128, AVG_TMOS_256, AVG_TMOS_512, AVG_TMOS_1024, AVG_TMOS_2048,
  * @retval          interface status (MANDATORY: return 0 - > no Error)
  *
  */
uint8_t sths34pf80_avg_tobject_num_set(uint8_t add, sths34pf80_avg_tobject_num_t val)
{
  sths34pf80_avg_trim_t avg_trim;
  int32_t ret;
  ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);

  if (ret == HAL_OK)
  {
    avg_trim.avg_tmos = ((uint8_t)val & 0x7U);
    ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);
  }

  return ret;
}
/**
  * @brief  Select number of averages for ambient temperature.[set]
  *
  * @param  ctx      read / write interface definitions
  * @param  val      AVG_T_8, AVG_T_4, AVG_T_2, AVG_T_1,
  * @retval          interface status (MANDATORY: return 0 - > no Error)
  *
  */
uint8_t sths34pf80_avg_tambient_num_set(uint8_t add, sths34pf80_avg_tambient_num_t val)
{
  sths34pf80_avg_trim_t avg_trim;
  int32_t ret;
  ret = sths34pf80_read_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);
  if (ret == HAL_OK)
  {
    avg_trim.avg_t = ((uint8_t)val & 0x3U);
    ret = sths34pf80_write_reg(add, STHS34PF80_AVG_TRIM, (uint8_t *)&avg_trim, 1);		
	}		


  return ret;
}

使用如下所示，這里設(shè)置參數(shù)為STHS34PF80_AVG_TMOS_32和STHS34PF80_AVG_T_8。

/* Set averages (AVG_TAMB = 8, AVG_TMOS = 32) */
  sths34pf80_avg_tobject_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_TMOS_32);
  sths34pf80_avg_tambient_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_T_8);

智能識(shí)別算法

STHS34PF80嵌入了智能數(shù)字算法，以支持以下三種檢測(cè)模式：
? 存在檢測(cè)
? 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)
? 環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)
這些算法分別使用不同的低通濾波器（LPF_P、LPF_M和LPF_A_T）。此外，存在和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)算法使用另一個(gè)共同的低通濾波器（LPF_P_M）。這些濾波器用于生成中間信號(hào)（TPRESENCE、TMOTION和TAMB_SHOCK），可以用于對(duì)算法本身進(jìn)行微調(diào)。這些濾波器的截止頻率值可以通過它們各自的位范圍進(jìn)行配置，這些位范圍可以在LPF1（0Ch）和LPF2（0Dh）寄存器中找到，如下所示。

寄存器LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh)如下所示。

案例中只是對(duì)濾波器進(jìn)行了讀取以及打印。

修改后如下所示。

/* read filters */
  sths34pf80_lpf_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_m);
  sths34pf80_lpf_p_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p);
  sths34pf80_lpf_p_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p_m);
  sths34pf80_lpf_a_t_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_a_t);

printf("lpf_m: %02d, lpf_p: %02d, lpf_p_m: %02d, lpf_a_t: %02drn", lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t);
	![在這里插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/5321efc1d74b42098bac6a940073f89b.png)

使用塊數(shù)據(jù)更新（BDU）功能

如果讀取輸出數(shù)據(jù)的時(shí)機(jī)與數(shù)據(jù)準(zhǔn)備信號(hào)不同步，強(qiáng)烈建議在CTRL1（20h）寄存器中將BDU（塊數(shù)據(jù)更新）位設(shè)置為1。
此功能可以避免讀取與不同采樣相關(guān)的寄存器值（輸出數(shù)據(jù)的最高和最低字節(jié)）。

案例也是設(shè)置了BDU。

BDU在CTRL1 (20h)寄存器中。

修改后的操作如下所示。

/* Set BDU */
  sths34pf80_block_data_update_set(STHS34PF80_ADDRESS, 1);

設(shè)置ODR速率

初始化完畢之后需要通過CTRL1（20h）寄存器中的ODR[3:0]位范圍選擇其中一種操作模式（連續(xù)模式），或者在CTRL2（21h）寄存器中將ONE_SHOT位設(shè)置為1（單次觸發(fā)模式）。

當(dāng)配置了寄存器LPF1 (0Ch)和LPF2 (0Dh) 的LPF_P、LPF_M和LPF_A_T、LPF_P_M濾波器之后，可以去設(shè)置ODR速率。

這里設(shè)置速率為30HZ。

/* Set ODR */
  sths34pf80_tmos_odr_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_TMOS_ODR_AT_30Hz);

狀態(tài)寄存器

初始化完畢之后，可以通過狀態(tài)寄存器STATUS (23h)獲取DRDY標(biāo)志位。數(shù)據(jù)就緒信號(hào)由STATUS寄存器的DRDY位表示。當(dāng)新的數(shù)據(jù)可用時(shí)，此位被設(shè)置為1，并在讀取FUNC_STATUS（25h）寄存器后被清除。

主程序中會(huì)去獲取改狀態(tài)位，若為1，則代表數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，可以進(jìn)行獲取和打印。

FUNC_STATUS（25h）主要檢測(cè)三個(gè)標(biāo)志位：PRES_FLAG、MOT_FLAG 和 TAMB_SHOCK_FLAG，這些標(biāo)志位用于檢測(cè)不同類型的事件。
PRES_FLAG是存在檢測(cè)標(biāo)志位。當(dāng)存在檢測(cè)到人員存在時(shí)，此位變?yōu)?。
MOT_FLAG：運(yùn)動(dòng)檢測(cè)標(biāo)志位。當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)時(shí)，此位變?yōu)?。
TAMB_SHOCK_FLAG：環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)標(biāo)志位。當(dāng)檢測(cè)到環(huán)境溫度沖擊時(shí)，此位變?yōu)?。

修改完畢主程序如下所示。

/* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    sths34pf80_tmos_drdy_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &status);
    if (status.drdy)
    {
      sths34pf80_tmos_func_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &func_status);
			printf("-- >環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)標(biāo)志位 %d - 存在檢測(cè)標(biāo)志位 %d - 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)標(biāo)志位 %drn",func_status.tamb_shock_flag, func_status.pres_flag, func_status.mot_flag);
   }
			HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

main.c

/* USER CODE BEGIN 2 */
  sths34pf80_lpf_bandwidth_t lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t;	
  sths34pf80_tmos_drdy_status_t status;	
  sths34pf80_tmos_func_status_t func_status;	
	
	
	
	
			HAL_Delay(200);	
	printf("123");
	uint8_t STHS34PF80_ID =STHS34PF80_getChipID(STHS34PF80_ADDRESS);
	printf("STHS34PF80_ID=0x%xn",STHS34PF80_ID);	
	if (STHS34PF80_ID != 0xD3)
    while(1);
/* Set averages (AVG_TAMB = 8, AVG_TMOS = 32) */
  sths34pf80_avg_tobject_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_TMOS_2048);
  sths34pf80_avg_tambient_num_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_AVG_T_8);

  /* read filters */
  sths34pf80_lpf_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_m);
  sths34pf80_lpf_p_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p);
  sths34pf80_lpf_p_m_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_p_m);
  sths34pf80_lpf_a_t_bandwidth_get(STHS34PF80_ADDRESS, &lpf_a_t);

printf("lpf_m: %02d, lpf_p: %02d, lpf_p_m: %02d, lpf_a_t: %02drn", lpf_m, lpf_p, lpf_p_m, lpf_a_t);
	
	  /* Set BDU */
  sths34pf80_block_data_update_set(STHS34PF80_ADDRESS, 1);

  /* Set ODR */
  sths34pf80_tmos_odr_set(STHS34PF80_ADDRESS, STHS34PF80_TMOS_ODR_AT_1Hz);

    int32_t cnt = 0;
	
  /* USER CODE END 2 */

  /* Infinite loop */
  /* USER CODE BEGIN WHILE */
  while (1)
  {
    sths34pf80_tmos_drdy_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &status);
    if (status.drdy)
    {
      sths34pf80_tmos_func_status_get(STHS34PF80_ADDRESS, &func_status);
			printf("-- >環(huán)境溫度沖擊檢測(cè)標(biāo)志位 %d - 存在檢測(cè)標(biāo)志位 %d - 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)標(biāo)志位 %drn",func_status.tamb_shock_flag, func_status.pres_flag, func_status.mot_flag);
   }
			HAL_Delay(1000);

    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
  }
  /* USER CODE END 3 */

審核編輯：湯梓紅