【基于STM8L和LLCC68实现无线倾角传感器的低功耗代码实现】

以下是基于STM8L和LLCC68实现无线倾角传感器的低功耗代码框架及关键实现细节。内容分为硬件配置、传感器数据采集、无线通信和低功耗管理三部分。

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硬件配置

STM8L与LLCC68连接

// SPI引脚配置（以STM8L152为例）
#define LLCC68_SPI_PORT       GPIOC
#define LLCC68_NSS_PIN        GPIO_PIN_4
#define LLCC68_SCK_PIN        GPIO_PIN_5
#define LLCC68_MISO_PIN       GPIO_PIN_6
#define LLCC68_MOSI_PIN       GPIO_PIN_7

// LLCC68复位与中断引脚
#define LLCC64_RESET_PORT     GPIOA
#define LLCC64_RESET_PIN      GPIO_PIN_3
#define LLCC64_DIO0_PORT      GPIOB
#define LLCC64_DIO0_PIN       GPIO_PIN_0

SPI初始化

void SPI_Init() {
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_SPI1, ENABLE);
    GPIO_ExternalPullUpConfig(LLCC68_SPI_PORT, LLCC68_SCK_PIN | LLCC68_MOSI_PIN, ENABLE);
    GPIO_ExternalPullUpConfig(LLCC68_SPI_PORT, LLCC68_MISO_PIN, DISABLE);
    
    SPI_Init(SPI1, 
             SPI_FirstBit_MSB, 
             SPI_BaudRatePrescaler_8, 
             SPI_Mode_Master,
             SPI_CPOL_Low, 
             SPI_CPHA_1Edge, 
             SPI_Direction_2Lines_FullDuplex,
             SPI_NSS_Soft);
    SPI_Cmd(SPI1, ENABLE);
}

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倾角传感器数据采集

MPU6050初始化（示例传感器）

void MPU6050_Init() {
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_REG_PWR_MGMT_1, 0x00); // 唤醒设备
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_REG_CONFIG, 0x03);     // 低通滤波
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_REG_GYRO_CONFIG, 0x18); // ±2000dps量程
    I2C_WriteByte(MPU6050_ADDR, MPU6050_REG_ACCEL_CONFIG, 0x18); // ±16g量程
}

读取加速度数据

void Read_AccelData(int16_t* accel) {
    uint8_t buffer[6];
    I2C_ReadMulti(MPU6050_ADDR, MPU6050_REG_ACCEL_XOUT_H, buffer, 6);
    accel[0] = (int16_t)((buffer[0] << 8) | buffer[1]); // X轴
    accel[1] = (int16_t)((buffer[2] << 8) | buffer[3]); // Y轴
    accel[2] = (int16_t)((buffer[4] << 8) | buffer[5]); // Z轴
}

倾角计算

float Calculate_TiltAngle(int16_t* accel) {
    float g_x = accel[0] / 16384.0f; // 转换为g值（16g量程）
    float g_y = accel[1] / 16384.0f;
    float angle = atan2(g_y, g_x) * 180.0f / M_PI; // 计算XY平面倾角
    return angle;
}

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LLCC68无线通信

LLCC68初始化

void LLCC68_Init() {
    LLCC68_Reset();
    LLCC68_WriteRegister(REG_LORA_SYNC_WORD, 0x34); // 同步字
    LLCC68_WriteRegister(REG_LORA_MODEM_CONFIG1, 0x72); // BW=125kHz, CR=4/5
    LLCC68_WriteRegister(REG_LORA_MODEM_CONFIG2, 0x74); // SF=7
    LLCC68_SetTxPower(14); // 设置发射功率
}

发送数据包

void LLCC68_SendData(float angle) {
    uint8_t buffer[4];
    memcpy(buffer, &angle, sizeof(float));
    LLCC68_WriteBuffer(0, buffer, 4);
    LLCC68_Transmit(0); // 发送数据
    while(!LLCC68_CheckTxDone()); // 等待发送完成
}

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低功耗管理

STM8L进入低功耗模式

void Enter_LowPowerMode() {
    CLK_PeripheralClockConfig(CLK_Peripheral_SPI1 | CLK_Peripheral_I2C1, DISABLE);
    GPIO_Init(GPIOA, GPIO_Pin_All, GPIO_Mode_Out_PP_Low_Slow); // 关闭未用GPIO
    halt(); // 进入HALT模式
}

唤醒配置

void RTC_Wakeup_Config(uint16_t period) {
    CLK_RTCClockConfig(CLK_RTCCLKSource_LSI, CLK_RTCCLKDiv_1);
    RTC_WakeupClockConfig(RTC_WakeupClock_RTCCLK_Div16);
    RTC_SetWakeUpCounter(period); // 设置唤醒周期（如10秒）
    RTC_ITConfig(RTC_IT_WUT, ENABLE);
    enableInterrupts();
}

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主程序流程

void main() {
    System_Init(); // 时钟、GPIO初始化
    MPU6050_Init();
    LLCC68_Init();
    RTC_Wakeup_Config(10); // 每10秒唤醒一次

    while(1) {
        int16_t accel[3];
        Read_AccelData(accel);
        float angle = Calculate_TiltAngle(accel);
        LLCC68_SendData(angle);
        Enter_LowPowerMode(); // 发送后进入低功耗
    }
}

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关键注意事项

1. 电源管理：传感器和LLCC68模块在不使用时需通过MOSFET切断电源。
2. 数据压缩：可采用uint16_t类型传输角度值（如乘以100转为整数）以减少数据量。
3. 天线匹配：LLCC68需确保50Ω阻抗匹配，否则通信距离会显著下降。
4. 中断唤醒：除RTC外，还可配置倾角阈值中断唤醒（需传感器支持）。

完整工程需根据具体硬件调整引脚定义和库函数，建议使用STM8L标准外设库或SPL库开发。