一、开环境介绍
此次开发按照个人习惯 Keil5+STM32CubeMX 的开发环境进行此次开发。
二、任务介绍
提高作业（必做）：
1.实现STM32H503RB开发板的USB HIDKeyboard枚举成功；
2.实现PAJ7620U2数据的实时读取；
三、实现分析
这个任务算是STM32中的进阶和拔高任务，分别用到了I2C外设和USB外设，属于有点难度的，在课程中，老师讲解了如何在第一节的基础上分别配置两种外设的模式。同时我们需要了解如何使用这些模块，去其他网站找一些相关资料和课程来完成本次设计。同时参考了
azhw大佬的方案 https://forum.eepw.com.cn/thread/383176/1
付明大佬的方案 https://forum.eepw.com.cn/thread/382689/1
感谢！感谢！感谢！
四、所需设备
STM32H503RB开发板
USB C to A数据线两根（要注意选择可以进行数据传输的，仅有供电功能的无法下载）
安装有Keil5+STM32CubeMX软件的电脑进行程序开发调试
PAJ7620U2模块
五、硬件原理
实验使用的是seeed studio的Grove-Gesture v1.0，
其官方的文档地址为： https://wiki.seeedstudio.com/Grove-Gesture_v1.0/
硬件的基本参数：
l 内置9个手势类型：上，下，左，右，前，后，顺时针旋转，逆时针旋转，挥动。
l 支持接近检测功能，检测物体体积大小和亮度。
l 分辨率：60x60 pixels ，每个像素的大小是：20x20 um2 ， 最大支持的速率：720fps。
l 模式：gesture / cursor / image modes
l 控制速度：在普通模式下：60~600°/s
l 通讯模式：I2C模式（for gesture/ cursor 模式）：最高能达到400kbit/s
传感器带的四针插头，与CN10的引脚间距不兼容。还好家里还有之前买的杜邦线，转接一下。
六、软件编程——图形化配置工具初始化外设
打开STM32CubeMX，点击“ACCESS TO MCU SELECTOR”开始创建工程
在commercial part number栏中选择STM32H503RBT6。
根据自己的需要配置时钟，这里配置为：High Speed Clock(HSE)设置为Crystal/Ceramic Resonator。点击“Clock Configuration”，设置时钟频率：晶振频率设置为24MHz，选择HSE通道，最高频率设置为250MHz
点击“Trace and Debug“- ”Debug“，设置Debug模式为Serial Wire。
点击“Pinout& Configuration”将PA5配置为GPIO_Output。
点击“Connectivity”-“USART3”，设置USART3 Mode为Asynchronous；点击“Parameter Settings”，设置Baud Rate为115200 Bits/s；点击“NVIC Settings”，勾选“USART3 global interrupt“为enable。
配置硬件I2C外设
使能I2C1，并重新配置IO口PB6/PB7为I2C1。
在Project Manager填写Project Name，设置ToolChain/IDE为MDK-ARM，设置Min Version为V5.37。
点击“Generate Code“即可完成代码的生成。
点击“Open Project”便可以直接使用Keil打开该工程。
七、编写代码
在生成的代码中，我们就可以编译了。
此处需要注意：所有的代码都要写在注释区BEGIN和END中间！！！
此处需要注意：所有的代码都要写在注释区BEGIN和END中间！！！
此处需要注意：所有的代码都要写在注释区BEGIN和END中间！！！
I2C基本收发字节的函数
CubeMX配置好外设，HAL自带I2C通讯的基本读写字节基本功能代码。
HAL_I2C_Mem_Write()和HAL_I2C_Mem_Read()直接对外设地址，实现PAJ7620驱动。
根据已有的资料，我们需要定义paj7620相关的.h和.c文件。内容分别是：
//PAJ7620地址寄存器定义 #define PAJ7620_I2C_ADDRESS 0x73<<1 //paj7620的i2c地址，7bit #define PAJ_BANK_SELECT 0xEF //寄存器页选择寄存器：Bank0=0x00, Bank1=0x01 #define PAJ_INT_FLAG1 0x43 //检测结果数据低八位数据所在地址 #define PAJ_INT_FLAG2 0x44 //检测结果数据高八位数据所在地址 //手势状态定义 #define PAJ_ZERO 0x00 //未检测到任何手势 #define PAJ_UP 0x01 //上 #define PAJ_DOWN 0x02 //下 #define PAJ_LEFT 0x04 //左 #define PAJ_RIGHT 0x08 //右 #define PAJ_FORWARD 0x10 //接近 #define PAJ_BACKWARD 0x20 //远离 #define PAJ_CLOCKWISE 0x40 //顺时针旋转 #define PAJ_COUNT_CLOCKWISE 0x80 //逆时针旋转 #define PAJ_WAVE 0x100 //挥动 uint8_t paj7620_init(void); //PAJ7620U2初始化函数 uint16_t getGesture(void); //PAJ7620U2获取手势识别函数 void usart_print_gesture(uint16_t status); //通过串口打印手势信息
uint8_t Init_Register_Array[][2] = {
{0xEF, 0x00},
{0x32, 0x29},
{0x33, 0x01},
{0x34, 0x00},
{0x35, 0x01},
{0x36, 0x00},
{0x37, 0x07},
{0x38, 0x17},
{0x39, 0x06},
{0x3A, 0x12},
{0x3F, 0x00},
{0x40, 0x02},
{0x41, 0xFF},
{0x42, 0x01},
{0x46, 0x2D},
{0x47, 0x0F},
{0x48, 0x3C},
{0x49, 0x00},
{0x4A, 0x1E},
{0x4B, 0x00},
{0x4C, 0x20},
{0x4D, 0x00},
{0x4E, 0x1A},
{0x4F, 0x14},
{0x50, 0x00},
{0x51, 0x10},
{0x52, 0x00},
{0x5C, 0x02},
{0x5D, 0x00},
{0x5E, 0x10},
{0x5F, 0x3F},
{0x60, 0x27},
{0x61, 0x28},
{0x62, 0x00},
{0x63, 0x03},
{0x64, 0xF7},
{0x65, 0x03},
{0x66, 0xD9},
{0x67, 0x03},
{0x68, 0x01},
{0x69, 0xC8},
{0x6A, 0x40},
{0x6D, 0x04},
{0x6E, 0x00},
{0x6F, 0x00},
{0x70, 0x80},
{0x71, 0x00},
{0x72, 0x00},
{0x73, 0x00},
{0x74, 0xF0},
{0x75, 0x00},
{0x80, 0x42},
{0x81, 0x44},
{0x82, 0x04},
{0x83, 0x20},
{0x84, 0x20},
{0x85, 0x00},
{0x86, 0x10},
{0x87, 0x00},
{0x88, 0x05},
{0x89, 0x18},
{0x8A, 0x10},
{0x8B, 0x01},
{0x8C, 0x37},
{0x8D, 0x00},
{0x8E, 0xF0},
{0x8F, 0x81},
{0x90, 0x06},
{0x91, 0x06},
{0x92, 0x1E},
{0x93, 0x0D},
{0x94, 0x0A},
{0x95, 0x0A},
{0x96, 0x0C},
{0x97, 0x05},
{0x98, 0x0A},
{0x99, 0x41},
{0x9A, 0x14},
{0x9B, 0x0A},
{0x9C, 0x3F},
{0x9D, 0x33},
{0x9E, 0xAE},
{0x9F, 0xF9},
{0xA0, 0x48},
{0xA1, 0x13},
{0xA2, 0x10},
{0xA3, 0x08},
{0xA4, 0x30},
{0xA5, 0x19},
{0xA6, 0x10},
{0xA7, 0x08},
{0xA8, 0x24},
{0xA9, 0x04},
{0xAA, 0x1E},
{0xAB, 0x1E},
{0xCC, 0x19},
{0xCD, 0x0B},
{0xCE, 0x13},
{0xCF, 0x64},
{0xD0, 0x21},
{0xD1, 0x0F},
{0xD2, 0x88},
{0xE0, 0x01},
{0xE1, 0x04},
{0xE2, 0x41},
{0xE3, 0xD6},
{0xE4, 0x00},
{0xE5, 0x0C},
{0xE6, 0x0A},
{0xE7, 0x00},
{0xE8, 0x00},
{0xE9, 0x00},
{0xEE, 0x07},
{0xEF, 0x01},
{0x00, 0x1E},
{0x01, 0x1E},
{0x02, 0x0F},
{0x03, 0x10},
{0x04, 0x02},
{0x05, 0x00},
{0x06, 0xB0},
{0x07, 0x04},
{0x08, 0x0D},
{0x09, 0x0E},
{0x0A, 0x9C},
{0x0B, 0x04},
{0x0C, 0x05},
{0x0D, 0x0F},
{0x0E, 0x02},
{0x0F, 0x12},
{0x10, 0x02},
{0x11, 0x02},
{0x12, 0x00},
{0x13, 0x01},
{0x14, 0x05},
{0x15, 0x07},
{0x16, 0x05},
{0x17, 0x07},
{0x18, 0x01},
{0x19, 0x04},
{0x1A, 0x05},
{0x1B, 0x0C},
{0x1C, 0x2A},
{0x1D, 0x01},
{0x1E, 0x00},
{0x21, 0x00},
{0x22, 0x00},
{0x23, 0x00},
{0x25, 0x01},
{0x26, 0x00},
{0x27, 0x39},
{0x28, 0x7F},
{0x29, 0x08},
{0x30, 0x03},
{0x31, 0x00},
{0x32, 0x1A},
{0x33, 0x1A},
{0x34, 0x07},
{0x35, 0x07},
{0x36, 0x01},
{0x37, 0xFF},
{0x38, 0x36},
{0x39, 0x07},
{0x3A, 0x00},
{0x3E, 0xFF},
{0x3F, 0x00},
{0x40, 0x77},
{0x41, 0x40},
{0x42, 0x00},
{0x43, 0x30},
{0x44, 0xA0},
{0x45, 0x5C},
{0x46, 0x00},
{0x47, 0x00},
{0x48, 0x58},
{0x4A, 0x1E},
{0x4B, 0x1E},
{0x4C, 0x00},
{0x4D, 0x00},
{0x4E, 0xA0},
{0x4F, 0x80},
{0x50, 0x00},
{0x51, 0x00},
{0x52, 0x00},
{0x53, 0x00},
{0x54, 0x00},
{0x57, 0x80},
{0x59, 0x10},
{0x5A, 0x08},
{0x5B, 0x94},
{0x5C, 0xE8},
{0x5D, 0x08},
{0x5E, 0x3D},
{0x5F, 0x99},
{0x60, 0x45},
{0x61, 0x40},
{0x63, 0x2D},
{0x64, 0x02},
{0x65, 0x96},
{0x66, 0x00},
{0x67, 0x97},
{0x68, 0x01},
{0x69, 0xCD},
{0x6A, 0x01},
{0x6B, 0xB0},
{0x6C, 0x04},
{0x6D, 0x2C},
{0x6E, 0x01},
{0x6F, 0x32},
{0x71, 0x00},
{0x72, 0x01},
{0x73, 0x35},
{0x74, 0x00},
{0x75, 0x33},
{0x76, 0x31},
{0x77, 0x01},
{0x7C, 0x84},
{0x7D, 0x03},
{0x7E, 0x01},
};
//初始化，返回0则初始化失败
uint8_t PAJ7620U2_init(void)
{
uint8_t i,State,n;
State = 0;
while(HAL_OK != HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,0xef,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&State,1,500)){HAL_Delay(5);printf("1");}
for (i=0;i< 219 ;i++)
{
while(HAL_OK != HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,Init_Register_Array[i][0],I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&Init_Register_Array[i][1],1,500)){HAL_Delay(5);printf("2");}
HAL_Delay(5);
}
while(HAL_OK != HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,0xef,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&State,1,500)){HAL_Delay(5);printf("3");}
HAL_Delay(5);
while (HAL_OK != HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,0x32,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&n,1,500)){HAL_Delay(5);printf("4");}
if(n != 0x29)
{
return 0;
}
return 1;
}
//检测手势并输出
void gesture(void)
{
uint8_t Data[2]={0,0};
uint16_t Gesture_Data;
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,PAJ_INT_FLAG1,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&Data[0],1,500);
HAL_Delay(5);
HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1,PAJ7620U2_I2C_ADDRESS,PAJ_INT_FLAG2,I2C_MEMADD_SIZE_8BIT,&Data[1],1,500);
HAL_Delay(5);
Gesture_Data= Data[1]<<8 | Data[0];
printf("\n %x \r\n",Gesture_Data);
if(Gesture_Data !=0)
{
switch (Gesture_Data)
{
case PAJ_UP: printf("Up\r\n"); break;
case PAJ_DOWN: printf("Down\r\n"); break;
case PAJ_LEFT: printf("Left\r\n"); break;
case PAJ_RIGHT: printf("Right\r\n"); break;
case PAJ_FORWARD: printf("Forward\r\n"); break;
case PAJ_BACKWARD: printf("Backward\r\n"); break;
case PAJ_CLOCKWISE: printf("Clockwise\r\n"); break;
case PAJ_COUNT_CLOCKWISE: printf("AntiClockwise\r\n"); break;
case PAJ_WAVE: printf("Wave\r\n"); break;
default: break;
}
Gesture_Data=0;
}
}主函数main.C中调用
gesture_statu = getGesture(); //检测手势 usart_print_gesture(gesture_statu); //打印手势状态
效果演示
八、增加USBHIDKeyboard功能
启用ThreadX操作系统
配置ThreadX的usb库USBX
修改ux_device_keyboard.c代码
修改app_usbx_device.c代码
然后重新生成代码。
保持ST-LINK的下载线不变，同时接入另一根线到电脑Host。
然后下载代码到板子中，测试功能，可新建一个PPT复制几页，写入内容以便于区别。
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