ESP32应用教程（0）— PMW3901MB光流传感器

文章目录

前言

1 传感器介绍

1.1 关键特征

1.2 关键参数

2 硬件概述

2.1 信号引脚

2.2 参考电路图

3 寄存器

3.1 寄存器列表

3.2 性能优化寄存器

4 代码说明

4.1 结构体说明

4.2 编译说明

5 波形分析

前言

本文介绍了在 ESP32 DEVKIT V1 开发板上开发 PMW3901MB-TXQ1 光流传感器的过程。

1 传感器介绍

PMW3901MB-TXQT 是 PixArt Imaging 公司最先进的光学导航芯片，采用远场光学技术设计，可实现室内导航，采用 28 引脚板上芯片（COB）封装，可提供 X-Y 运动信息，工作范围从 80mm 到无限远。它最适合用于远场 "运动检测"。

1.1 关键特征

• 工作范围广，从 80mm 到无限远 ；
• 镜头安装过程中无需对焦 ；
• 运行模式下耗电量为 9mA ；
• 16 位运动数据寄存器 ；
• 运动检测引脚输出 ；
• 内部振荡器 ~ 无需时钟输入。

1.2 关键参数

2 硬件概述

2.1 信号引脚

电源

• Pin2 VDD；
• Pin3 VDDIO；
• Pin4 VREG；
• Pin1 GND；
• Pin21 GND。

控制接口

• Pin16 MOSI；
• Pin17 SCLK；
• Pin18 MISO；
• Pin19 NCS。

功能IO

• Pin7 NRESET；
• Pin15 MOTION。

2.2 参考电路图

3 寄存器

3.1 寄存器列表

PMW3901MB 寄存器可通过串行端口访问。这些寄存器用于读取运动数据和状态，以及设置设备配置。

3.2 性能优化寄存器

PMW3901MB 上电后，需要对一些寄存器进行配置，以实现芯片的最佳性能。这些寄存器是 PixArt 的专利信息，因此本数据手册中没有关于这些寄存器说明的其他信息。这些寄存器应按下列顺序写入。

4 代码说明

4.1 结构体说明

typedef struct motionBurst_s {
    union {
        uint8_t motion;
        struct {
            uint8_t frameFrom0    : 1;
            uint8_t runMode       : 2;
            uint8_t reserved1     : 1;
            uint8_t rawFrom0      : 1;
            uint8_t reserved2     : 2;
            uint8_t motionOccured : 1;
        };
    };

    uint8_t observation;
    int16_t deltaX;
    int16_t deltaY;

    uint8_t squal;

    uint8_t rawDataSum;
    uint8_t maxRawData;
    uint8_t minRawData;

    uint16_t shutter;
} __attribute__((packed)) motionBurst_t;

motion：运动信息，可以根据不同的位去判断运动信息，包括帧判别，运行模式和运动信息检测等；

observation：这个是用于检测 IC 是否出现 EFT/B 或者 ESD 问题，传感器正常工作时，读取出来的值为 0xBF；

deltaX, deltaY：光流检测到图像的 X 和 Y 方向的运动信息；

squal：指运动信息质量，简单说就是运动信息的可信度；

rawDataSum：这个是原数据求和，可用作对一帧数据求平均值；

maxRawData 和 minRawData ：最大和最小原始数据；

shutter：是一个实时自动调整的值，目的是保证平均运动数据在正常可操作范围以内，这个值可以搭配 squal，用来判断运动信息是否可用。

4.2 编译说明

1. 下载代码

git clone https://github.com/EmotionFly/ESP32_PMW3901MB.git
cd ESP32_PMW3901MB

2. 获取 esp-idf 库的环境

. $HOME/esp/esp-idf/export.sh

3. 编译—>下载—>监控

idf.py flash monitor

5 波形分析