【基于ESP32C2 ESP-IDF实现倾角传感器的详细设计】

基于ESP32C2 ESP-IDF实现倾角传感器的详细设计

硬件选型对比

ESP32-C2

• 特点：低功耗Wi-Fi 4 (802.11b/g/n) SoC，内置RISC-V单核处理器，时钟频率高达120MHz，支持蓝牙5.0。
• 优势：成本低，适合对功耗敏感的物联网设备，开发资源丰富（ESP-IDF支持）。
• 缺点：性能较ESP32-S3弱，内存较小（272KB SRAM）。

倾角/振动传感器（村田SCA3300为例）

• 精度：±0.5°倾斜测量范围，三轴加速度计，数字SPI/I2C输出。
• 对比：
  • SCA3300：高精度（±0.1g），工业级温度范围（-40°C~125°C），适合振动监测。
  • MPU6050：低成本但精度较低（±0.05g），需额外校准。
  • ADXL345：低功耗但动态范围小（±16g），适合普通运动检测。

其他硬件

• 电源：3.3V LDO稳压器（如AMS1117），支持锂电池输入。
• 通信：可选UART转Wi-Fi模块（如ESP32-C2内置）。

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传感器数据采集代码（ESP-IDF）

#include "driver/spi_master.h"
#include "esp_log.h"

#define SCA3300_SPI_HOST  SPI2_HOST
#define PIN_SCLK          12
#define PIN_MISO          13
#define PIN_MOSI          11
#define PIN_CS            10

spi_device_handle_t spi;

void init_sca3300() {
   
   
    spi_bus_config_t buscfg = {
   
   
        .miso_io_num = PIN_MISO,
        .mosi_io_num = PIN_MOSI,
        .sclk_io_num = PIN_SCLK,
        .quadwp_io_num = -1,
        .quadhd_io_num = -1
    };
    spi_bus_initialize(SCA3300_SPI_HOST, &buscfg, SPI_DMA_CH_AUTO);

    spi_device_interface_config_t devcfg = {
   
   
        .clock_speed_hz = 1 * 1000 * 1000,
        .mode = 1,  // SCA3300 SPI mode 1
        .spics_io_num = PIN_CS,
        .queue_size = 7
    };
    spi_bus_add_device(SCA3300_SPI_HOST, &devcfg, &spi);
}

uint16_t read_sca3300_register(uint8_t reg) {
   
   
    uint8_t tx_buf[2] = {
   
    reg | 0x80, 0x00 };
    uint8_t rx_buf[2] = {
   
    0 };
    spi_transaction_t t = {
   
   
        .tx_buffer = tx_buf,
        .rx_buffer = rx_buf,
        .length = 16
    };
    spi_device_polling_transmit(spi, &</