完成BMI088在线标定
This commit is contained in:
NeoZng
parent
144596687c
commit
80df9bca15
|
|
@ -156,8 +156,8 @@ static uint8_t BMI088GyroInit(BMI088Instance *bmi088)
|
|||
|
||||
bmi088->acc_coef = 1.0; // 尚未初始化时设定为1,使得BMI088Acquire可以正常使用
|
||||
bmi088->BMI088_GYRO_SEN = BMI088_GYRO_2000_SEN; // 后续改为从initTable中获取
|
||||
bmi088->BMI088_ACCELL_SEN = BMI088_ACCEL_6G_SEN; // 用宏字符串拼接
|
||||
|
||||
bmi088->BMI088_ACCEL_SEN = BMI088_ACCEL_6G_SEN; // 用宏字符串拼接
|
||||
bmi088->gNorm
|
||||
return error;
|
||||
}
|
||||
// -------------------------以上为私有函数,用于初始化BMI088acc和gyro的硬件和配置--------------------------------//
|
||||
|
|
@ -178,11 +178,11 @@ BMI088_Data_t BMI088Acquire(BMI088Instance *bmi088)
|
|||
else
|
||||
dt_imu = DWT_GetDeltaT(&bmi088->bias_dwt_cnt);
|
||||
|
||||
// 读取accel的x轴数据首地址,bmi088内部自增读取地址
|
||||
BMI088AccelRead(bmi088, BMI088_ACCEL_XOUT_L, buf, 6); // 3* sizeof(int16_t)
|
||||
// 读取accel的x轴数据首地址,bmi088内部自增读取地址 // 3* sizeof(int16_t)
|
||||
BMI088AccelRead(bmi088, BMI088_ACCEL_XOUT_L, buf, 6);
|
||||
static float calc_coef_acc; // 防止重复计算
|
||||
if (!first_read_flag) // 初始化的时候赋值
|
||||
calc_coef_acc = bmi088->BMI088_ACCELL_SEN * bmi088->acc_coef;
|
||||
calc_coef_acc = bmi088->BMI088_ACCEL_SEN * bmi088->acc_coef;
|
||||
bmi088->acc[0] = calc_coef_acc * (float)(int16_t)(((buf[1]) << 8) | buf[0]);
|
||||
bmi088->acc[1] = calc_coef_acc * (float)(int16_t)(((buf[3]) << 8) | buf[2]);
|
||||
bmi088->acc[3] = calc_coef_acc * (float)(int16_t)(((buf[5]) << 8) | buf[4]);
|
||||
|
|
@ -220,13 +220,16 @@ BMI088_Data_t BMI088Acquire(BMI088Instance *bmi088)
|
|||
#warning REMEMBER TO SET PRE CALIBRATE PARAMETER IF YOU CHOOSE NOT TO CALIBRATE
|
||||
#define BMI088_PRE_CALI_ACC_X_OFFSET 0.0f
|
||||
#define BMI088_PRE_CALI_ACC_Y_OFFSET 0.0f
|
||||
// macro to go here... 预设标定参数
|
||||
// macro to go here... 预设标定参数 gNorm
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @brief BMI088 acc gyro 标定
|
||||
* @note 标定后的数据存储在bmi088->bias和gNorm中,用于后续数据消噪和单位转换归一化
|
||||
* @attention 不管工作模式是blocking还是IT,标定时都是blocking模式,所以不用担心中断关闭后无法标定(RobotInit关闭了全局中断)
|
||||
* @attention 标定精度和等待时间有关,目前使用线性回归.后续考虑引入非线性回归
|
||||
* @todo 将标定次数(等待时间)变为参数供设定
|
||||
* @section 整体流程为1.累加加速度数据计算gNrom() 2.累加陀螺仪数据计算零飘
|
||||
* 3. 如果标定过程运动幅度过大,重新标定 4.保存标定参数
|
||||
*
|
||||
* @param _bmi088 待标定的BMI088实例
|
||||
*/
|
||||
|
|
@ -234,11 +237,118 @@ void BMI088CalibrateIMU(BMI088Instance *_bmi088)
|
|||
{
|
||||
if (_bmi088->cali_mode == BMI088_CALIBRATE_ONLINE_MODE)
|
||||
{
|
||||
// 一次性参数用完就丢,不用static
|
||||
float startTime; // 开始标定时间,用于确定是否超时
|
||||
uint16_t CaliTimes = 6000; // 标定次数(6s)
|
||||
int16_t bmi088_raw_temp; // 临时变量,暂存数据移位拼接后的值
|
||||
uint8_t buf[6] = {0, 0, 0, 0, 0, 0}; // buffer
|
||||
float gyroMax[3], gyroMin[3]; // 保存标定过程中读取到的数据最大值判断是否满足标定环境
|
||||
float gNormTemp, gNormMax, gNormMin; // 同上,计算矢量范数(模长)
|
||||
float gyroDiff[3], gNormDiff; // 每个轴的最大角速度跨度及其模长
|
||||
|
||||
startTime = DWT_GetTimeline_s();
|
||||
// 循环继续的条件为标定环境不满足
|
||||
do // 用do while至少执行一次,省得对上面的参数进行初始化
|
||||
{ // 标定超时,直接使用预标定参数(如果有)
|
||||
if (DWT_GetTimeline_s() - startTime > 10)
|
||||
{ // 切换标定模式,丢给下一个if处理
|
||||
_bmi088->cali_mode = BMI088_LOAD_PRE_CALI_MODE;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
|
||||
DWT_Delay(0.005);
|
||||
_bmi088->gNorm = 0;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[0] = 0;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[1] = 0;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[2] = 0;
|
||||
|
||||
for (uint16_t i = 0; i < CaliTimes; ++i) // 提前计算,优化
|
||||
{
|
||||
BMI088AccelRead(_bmi088, BMI088_ACCEL_XOUT_L, buf, 6); // 读取
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[1]) << 8) | buf[0]; // 拼接
|
||||
_bmi088->acc[0] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN; // 计算真实值
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[3]) << 8) | buf[2];
|
||||
_bmi088->acc[1] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[5]) << 8) | buf[4];
|
||||
_bmi088->acc[2] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
gNormTemp = sqrtf(_bmi088->acc[0] * _bmi088->acc[0] +
|
||||
_bmi088->acc[1] * _bmi088->acc[1] +
|
||||
_bmi088->acc[2] * _bmi088->acc[2]);
|
||||
_bmi088->gNorm += gNormTemp; // 计算范数并累加,最后除以calib times获取单次值
|
||||
|
||||
BMI088GyroRead(_bmi088, BMI088_GYRO_X_L, buf, 6); // 可保存提前计算,优化
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[3]) << 8) | buf[2];
|
||||
_bmi088->gyro[0] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[0] += _bmi088->gyro[0];
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[5]) << 8) | buf[4];
|
||||
_bmi088->gyro[1] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[1] += _bmi088->gyro[1];
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[7]) << 8) | buf[6];
|
||||
_bmi088->gyro[2] = bmi088_raw_temp * _bmi088->BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
_bmi088->gyro_offset[2] += _bmi088->gyro[2]; // 累加当前值,最后除以calib times获得零飘
|
||||
// 因为标定时传感器静止,所以采集到的值就是漂移
|
||||
|
||||
if (i == 0)
|
||||
{
|
||||
gNormMax = gNormTemp; // 初始化成当前的重力加速度模长
|
||||
gNormMin = gNormTemp;
|
||||
for (uint8_t j = 0; j < 3; ++j)
|
||||
{
|
||||
gyroMax[j] = _bmi088->gyro[j];
|
||||
gyroMin[j] = _bmi088->gyro[j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
else // 更新gNorm的Min Max和gyro的minmax
|
||||
{
|
||||
if (gNormTemp > gNormMax)
|
||||
gNormMax = gNormTemp;
|
||||
if (gNormTemp < gNormMin)
|
||||
gNormMin = gNormTemp;
|
||||
for (uint8_t j = 0; j < 3; ++j)
|
||||
{
|
||||
if (_bmi088->gyro[j] > gyroMax[j]) // 可以写的更简短,宏? :?
|
||||
gyroMax[j] = _bmi088->gyro[j];
|
||||
if (_bmi088->gyro[j] < gyroMin[j])
|
||||
gyroMin[j] = _bmi088->gyro[j];
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
gNormDiff = gNormMax - gNormMin; // 最大值和最小值的差
|
||||
for (uint8_t j = 0; j < 3; ++j)
|
||||
gyroDiff[j] = gyroMax[j] - gyroMin[j]; // 分别计算三轴
|
||||
if (gNormDiff > 0.5f ||
|
||||
gyroDiff[0] > 0.15f ||
|
||||
gyroDiff[1] > 0.15f ||
|
||||
gyroDiff[2] > 0.15f)
|
||||
break; // 超出范围了,重开! remake到while循环,外面还有一层
|
||||
DWT_Delay(0.0005); // 休息一会再开始下一轮数据获取,IMU准备数据需要时间
|
||||
}
|
||||
|
||||
_bmi088->gNorm /= (float)CaliTimes; // 加速度范数重力
|
||||
for (uint8_t i = 0; i < 3; ++i)
|
||||
_bmi088->gyro_offset[i] /= (float)CaliTimes; // 三轴零飘
|
||||
BMI088AccelRead(_bmi088, BMI088_TEMP_M, buf, 2);
|
||||
bmi088_raw_temp = (int16_t)((buf[0] << 3) | (buf[1] >> 5)); // 保存标定时的温度,如果已知温度和零飘的关系
|
||||
// 这里直接存到temperature,可以另外增加BMI088Instance的成员变量TempWhenCalib
|
||||
_bmi088->temperature = bmi088_raw_temp * BMI088_TEMP_FACTOR + BMI088_TEMP_OFFSET;
|
||||
|
||||
// caliTryOutCount++; 保存已经尝试的标定次数?由你.
|
||||
} while (gNormDiff > 0.5f ||
|
||||
fabsf(_bmi088->gNorm - 9.8f) > 0.5f ||
|
||||
gyroDiff[0] > 0.15f ||
|
||||
gyroDiff[1] > 0.15f ||
|
||||
gyroDiff[2] > 0.15f ||
|
||||
fabsf(_bmi088->gyro_offset[0]) > 0.01f ||
|
||||
fabsf(_bmi088->gyro_offset[1]) > 0.01f ||
|
||||
fabsf(_bmi088->gyro_offset[2]) > 0.01f); // 条件
|
||||
}
|
||||
if (_bmi088->cali_mode == BMI088_LOAD_PRE_CALI_MODE) // 如果标定失败也会进来
|
||||
{
|
||||
// 读取标定数据
|
||||
// code to go here ...
|
||||
_bmi088->gyro_offset[0] = BMI088_PRE_CALI_ACC_X_OFFSET;
|
||||
// ...
|
||||
// acc_coef,gNorm ...
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
|
@ -275,6 +385,7 @@ BMI088Instance *BMI088Register(BMI088_Init_Config_s *config)
|
|||
|
||||
// 还有其他方案可用,比如阻塞等待传输完成,但是比较笨.
|
||||
|
||||
// 注册实例
|
||||
bmi088_instance->spi_acc = SPIRegister(&config->spi_acc_config);
|
||||
bmi088_instance->spi_gyro = SPIRegister(&config->spi_gyro_config);
|
||||
bmi088_instance->acc_int = GPIORegister(&config->acc_int_config);
|
||||
|
|
|
|||
|
|
@ -58,7 +58,7 @@ typedef struct
|
|||
float gNorm; // 重力加速度模长,从标定获取
|
||||
float acc_coef; // 加速度计原始数据转换系数
|
||||
// 传感器灵敏度,用于计算实际值(regNdef.h中定义)
|
||||
float BMI088_ACCELL_SEN;
|
||||
float BMI088_ACCEL_SEN;
|
||||
float BMI088_GYRO_SEN;
|
||||
// 用于计算两次采样的时间间隔
|
||||
uint32_t bias_dwt_cnt;
|
||||
|
|
|
|||
Loading…
Reference in New Issue