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Bosch Sensortec BNO055嵌入式-hal驱动程序

这是什么？

这是一个用于Bosch的绝对姿态传感器BNO055的embedded-hal驱动程序。

它与设备无关，并使用嵌入式-hal的Write/WriteRead（用于I2C）和Delay特质进行其操作。

使用并重新导出mint的Quaternion进行四元数读取，EulerAngles进行欧拉角和Vector3进行传感器读取。

功能标志

std

默认情况下，此crate与no_std兼容。但是，您可以通过启用std功能标志来启用std功能。目前这仅添加了std::error::Error特质实现，用于Error类型。

serde

serde标志为BNO055Calibration添加了Serialize / Deserialize实现。

注意：serde本身与no_std兼容，但是并非所有序列化器都是（例如，serde-json不是，但serde-json-core是），因此请确保您没有意外地启用了serde的std功能（请参阅此处以获取完整说明）。

用法

1. 在Cargo.toml中添加依赖项

   cargo add bno055
   

2. 实例化并初始化设备

   // ... declare and configure your I2c and Delay implementations ...
   // let i2c = ...;
   // let delay = ...;
   
   // Init BNO055 IMU
   let imu = bno055::Bno055::new(i2c);
   
   imu.init(&mut delay)?;
   
   // Enable 9-degrees-of-freedom sensor fusion mode with fast magnetometer calibration
   imu.set_mode(bno055::BNO055OperationMode::NDOF)?;
   
   Ok(imu)
   

3. 读取姿态数据、四元数或欧拉角（横滚、俯仰、偏航/航向）

   let quat: mint::Quaternion<f32> = imu.quaternion()?;
   // or:
   let euler: mint::EulerAngles<f32, ()> = imu.euler_angles()?;
   

   由于BNO055固件错误，不应依赖欧拉角的读取。我建议坚持使用四元数读取，并在需要时将其转换为欧拉角。

详细信息及示例

设备校准

为首次校准设备传感器

use bno055::{BNO055Calibration, BNO055OperationMode, BNO055_CALIB_SIZE};

let bno055 = ...;

// Enter NDOF (absolute orientation) sensor fusion mode which is also performing
// a regular sensors calibration
bno055.set_mode(BNO055OperationMode::NDOF)?;

// Wait for device to auto-calibrate.
// Please perform steps necessary for auto-calibration to kick in.
// Required steps are described in Datasheet section 3.11
while !bno055.is_fully_calibrated() {}

let calib = bno055.calibration_profile()?;

// Save calibration profile in NVRAM
mcu.nvram_write(BNO055_CALIB_ADDR, calib.as_bytes(), BNO055_CALIB_SIZE)?;

加载先前保存的校准配置文件

use bno055::{BNO055Calibration, BNO055OperationMode, BNO055_CALIB_SIZE};

let bno055 = ...;

// Read saved calibration profile from MCUs NVRAM
let mut buf = [0u8; BNO055_CALIB_SIZE];
mcu.nvram_read(BNO055_CALIB_ADDR, &mut buf, BNO055_CALIB_SIZE)?;

// Apply calibration profile
let calib = BNO055Calibration::from_buf(buf);
bno055.set_calibration_profile(calib)?;

轴映射以适应您的安装

BNO055允许更改默认轴以符合实际物理设备方向，从而提供将BNO055芯片放置在PCB上以适应设计人员，并在软件中将芯片的轴与物理轴匹配的可能性。

use bno055::{AxisRemap, BNO055AxisConfig};
// ...

// Build remap configuration example with X and Y axes swapped:
let remap = AxisRemap::builder()
    .swap_x_with(BNO055AxisConfig::AXIS_AS_Y)
    .build()
    .expect("Failed to build axis remap config");

bno055.set_axis_remap(remap)?;

请注意，AxisRemap构建器（以及芯片本身）不允许构建无效状态，即当一个轴与其他多个轴交换时。例如，同时将轴X与Y和Z交换是不允许的

AxisRemap::builder()
    .swap_x_with(BNO055AxisConfig::AXIS_AS_Y)
    .swap_x_with(BNO055AxisConfig::AXIS_AS_Z)
    .build()
    .unwrap(); // <- panics, .build() returned Err

更改轴符号

也可以翻转芯片的任一轴的符号。

翻转X和Y轴的示例

bno055
    .set_axis_sign(BNO055AxisSign::X_NEGATIVE | bno055::BNO055AxisSign::Y_NEGATIVE)
    .expect("Unable to communicate");

使用外部32k晶体振荡器

为了更好的性能，建议连接并使用外部32k石英晶体振荡器。

您可以通过调用set_external_crystal来启用或禁用其使用。

bno055
    .set_external_crystal(true)
    .expect("Failed to set to external crystal");

使用替代I2C地址

BNO055允许通过设置COM3引脚为LOW将I2C地址从默认的0x29更改为替代的0x28。

// use default 0x29 address
let mut bno = bno055::Bno055::new(i2c, delay);

// or:

// use 0x28 address
let mut bno = bno055::Bno055::new(i2c, delay).with_alternative_address();

use bno055::{Bno055, BNO055PowerMode};
// Normal mode
bno055.set_power_mode(BNO055PowerMode::NORMAL)?;

// Low-power mode (only accelerometer being awake)
bno055.set_power_mode(BNO055PowerMode::LOW_POWER)?;

// Suspend mode (all sensors and controller are sleeping)
bno055.set_power_mode(BNO055PowerMode::SUSPEND)?;

let temp: i8 = bno055.temperature()?;