ADXL362实战解析：基于STM32F103的SPI驱动与运动检测实现-代码聚汇网

ADXL362实战解析：基于STM32F103的SPI驱动与运动检测实现

景海UI·2026-04-21·阅读 45 GEO检测（免费）

ADXL362STM32F103SPI驱动运动检测

|难度：普通|阅读约 16 分钟

1. ADXL362与STM32F103硬件连接指南

第一次拿到ADXL362这颗三轴加速度传感器时，我对着开发板上的STM32F103发愁——这堆引脚该怎么接？经过反复测试，终于摸清了门道。ADXL362采用标准的SPI接口，与STM32F103的连接其实比想象中简单。具体接线时要注意：SCLK接PB13、MISO接PB14、MOSI接PB15，这是STM32硬件SPI2的固定引脚分配。CS片选信号可以自由选择GPIO，我习惯用PB12方便记忆。

电源方面有个坑要注意：虽然ADXL362标称工作电压1.6V-3.5V，但实测发现与3.3V供电的STM32通信时，必须将ADXL362的VDD也接到3.3V。我曾尝试用2.5V供电，结果SPI通信异常不稳定。另外记得把GND共地，这是很多新手容易忽略的点。

硬件连接完整清单：

VDD → 3.3V
GND → GND
SCLK → PB13
MOSI → PB15
MISO → PB14
CS → PB12（可自定义）
INT1 → 可悬空（用于中断功能）

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2. SPI通信配置详解

STM32的SPI配置是驱动ADXL362的核心环节。刚开始我直接套用原子哥的例程，结果发现数据读取全是0xFF。后来仔细研究手册才发现，ADXL362要求CPOL=0且CPHA=0的SPI模式，而例程默认是CPHA=1。这里给出经过验证的配置代码：

c复制void SPI2_Init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_SPI2, ENABLE);
    
    // PB13/14/15复用推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_13 | GPIO_Pin_14 | GPIO_Pin_15;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex;
    SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master;
    SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b;
    SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low;  // 关键配置
    SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; // 关键配置
    SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft;
    SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8;
    SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB;
    SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);
    SPI_Cmd(SPI2, ENABLE);
}

实际调试时发现，波特率预分频值建议设为8（即SPI_BaudRatePrescaler_8），这样SPI时钟约4.5MHz，既保证速度又稳定。分频值太大（如256）会导致通信超时，太小（如2）则可能不稳定。

3. 寄存器读写实战

ADXL362的所有功能都通过寄存器控制，掌握寄存器操作是基本功。这里分享几个关键函数：

c复制// 读寄存器（重点理解时序）
uint8_t ADXL362_ReadReg(uint8_t addr) {
    uint8_t txBuf[3] = {0x0B, addr, 0x00}; // 读命令+地址+空数据
    uint8_t rxData;
    
    CS_LOW(); // 拉低片选
    SPI2_ReadWriteByte(txBuf[0]); // 发送读命令
    SPI2_ReadWriteByte(txBuf[1]); // 发送地址
    rxData = SPI2_ReadWriteByte(txBuf[2]); // 获取数据
    CS_HIGH(); // 释放片选
    
    return rxData;
}

// 写寄存器（注意时序间隔）
void ADXL362_WriteReg(uint8_t addr, uint8_t value) {
    uint8_t txBuf[3] = {0x0A, addr, value}; // 写命令+地址+数据
    
    CS_LOW();
    for(int i=0; i<3; i++) {
        SPI2_ReadWriteByte(txBuf[i]);
        Delay_us(10); // 关键延时！
    }
    CS_HIGH();
}

有个坑我踩过：写寄存器后必须加至少10us延时，否则可能写入失败。这是因为ADXL362需要时间处理写入操作。读寄存器时那个"空数据"发送也很关键——SPI是全双工通信，必须发送数据才能接收数据。

4. 加速度数据采集实现

获取三轴加速度数据是基础功能，但要做好需要处理以下细节：

初始化配置：

c复制void ADXL362_Init(void) {
    ADXL362_WriteReg(0x2D, 0x02); // 进入测量模式
    ADXL362_WriteReg(0x2C, 0x03); // 100Hz输出速率
    ADXL362_WriteReg(0x20, 0x04); // 量程±4g
}

数据读取优化：

c复制void ADXL362_ReadXYZ(int16_t *x, int16_t *y, int16_t *z) {
    uint8_t buf[6];
    
    CS_LOW();
    SPI2_ReadWriteByte(0x0B); // 读命令
    SPI2_ReadWriteByte(0x08); // X轴数据低字节地址
    buf[0] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // X_L
    buf[1] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // X_H
    buf[2] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // Y_L
    buf[3] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // Y_H
    buf[4] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // Z_L
    buf[5] = SPI2_ReadWriteByte(0x00); // Z_H
    CS_HIGH();
    
    *x = (int16_t)((buf[1]<<8) | buf[0]);
    *y = (int16_t)((buf[3]<<8) | buf[2]);
    *z = (int16_t)((buf[5]<<8) | buf[4]);
}

实测发现两个优化点：1) 连续读取6个字节比分开读效率高；2) 数据需要转换为有符号整型。ADXL362的分辨率是1mg/LSB，在±4g量程下，实际加速度值 = 读数×0.004。

5. 运动检测功能深度解析

运动检测是ADXL362的杀手锏功能，特别适合低功耗场景。完整实现流程如下：

参数配置：

c复制// 运动检测阈值设置（示例值）
#define MOTION_THRESHOLD 50 // 约0.2g
#define MOTION_TIME 5      // 持续5个采样周期

void Motion_Config(void) {
    ADXL362_WriteReg(0x20, MOTION_THRESHOLD); // 运动阈值低字节
    ADXL362_WriteReg(0x21, 0x00); // 高字节固定0
    ADXL362_WriteReg(0x22, MOTION_TIME); // 持续时间
    ADXL362_WriteReg(0x27, 0x01); // 使能运动检测
}

状态检测优化：

c复制uint8_t Check_Motion(void) {
    uint8_t status = ADXL362_ReadReg(0x0B); // 状态寄存器
    if(status & 0x01) { // 检测到位0是运动标志
        ADXL362_ReadReg(0x0C); // 读FIFO清除状态
        return 1;
    }
    return 0;
}

实际项目中我发现，运动检测的响应时间与ODR（输出数据速率）设置强相关。当设置为100Hz时，检测延迟约10ms；6.25Hz时延迟可达160ms。建议根据应用场景权衡功耗和响应速度。

6. 低功耗优化技巧

ADXL362最大的优势就是超低功耗，通过以下配置可实现最优功耗：

工作模式选择：

c复制void Set_LowPowerMode(void) {
    ADXL362_WriteReg(0x2D, 0x02); // 测量模式
    ADXL362_WriteReg(0x2C, 0x02); // 12.5Hz ODR
    ADXL362_WriteReg(0x1F, 0x40); // 开启自动休眠
}

中断唤醒方案：

c复制// 配置INT1引脚为运动中断输出
ADXL362_WriteReg(0x2A, 0x01); 
// 在STM32端设置外部中断
void EXTI_Config(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0);
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);
}

实测电流：全功能模式约3μA，运动唤醒模式仅300nA。配合STM32的低功耗模式，可使整个系统续航时间大幅延长。

7. 常见问题排查手册

在实验室调试时遇到过各种奇怪问题，这里总结几个典型case：

问题1：读取的加速度值始终为0

检查SPI模式是否为CPOL=0/CPHA=0
确认VDD电压≥2.0V
测量CS信号是否正常拉低

问题2：运动检测不触发

检查STATUS寄存器值
确认THRESHOLD寄存器已正确写入
测试INT1引脚是否有信号输出

问题3：数据跳动严重

尝试降低SPI时钟速度
检查PCB布局，缩短走线长度
在VDD引脚添加0.1μF去耦电容

问题4：无法唤醒MCU

确认EXTI中断配置正确
检查ADXL362的中断映射寄存器(0x2A)
测试INT1引脚电压变化

有个特别隐蔽的bug：当STM32的GPIO速度设置为2MHz时，SPI通信偶尔会出错。将GPIO_InitStructure.GPIO_Speed设为50MHz后问题消失。