STM32資料 発展編3

実際にクラスを書いてみよう

ここまで学習したクラスを実際に使ってICM45686のクラスを書いてみよう

すべての機能を実装するのは難しいので応用編と同じように

WIA、電源モード設定、データ取得の3つの機能をI2C通信で実装してみよう

また、コンストラクタでI2Cのピン情報を受け取れるようにして使いやすくしよう

クラスのファイルを作成する

クラスを作成する時は、上のクラスボタンから追加しよう

今回はクラス名(ICM45686)を設定してチェックはすべて外そう

ここから作成すると、何度もインクルードしてバグが起きないようにするためのコードなどが自動で作成される

(このコードはインクルードガードとも呼ばれている)

ICM45686.hpp

ここでは、先ほどの仕様にそって3つのことを行った

HAL_I2C_Mem_Read/Writeは引数が多く大変なので、I2Cのピン情報などを自動入力するためにRead/Write関数を作成した

この関数は、メンバー関数が使うだけなのでprivateで宣言している

#ifndef INC_ICM45686_HPP_
#define INC_ICM45686_HPP_

#include "cstdint"
#include "i2c.h"

class ICM45686{

    public:

        //コンストラクタ
        ICM45686(I2C_HandleTypeDef* use_i2c_pin);

        //WIAを取得する関数
        uint8_t WIA(void);

        //電源モードを設定する関数
        void PowerON();

        //データを取得する関数
        void GetSensorData(int16_t accel_data[3], int16_t gyro_data[3]);

    private:

        //I2Cのピン情報を格納する変数
        I2C_HandleTypeDef* i2c_pin;

        //I2Cアドレスの定義
        uint8_t I2C_ADDR = 0b1101000 << 1; //ICM45686のI2Cアドレス

        //書き込みと読み取りの関数
        void Read(uint8_t reg, uint8_t* rx_buffer, uint8_t len); //Read関数の宣言
        void Write(uint8_t reg, uint8_t* tx_buffer, uint8_t len); //Write関数の宣言
}

#endif;

ICM45686.cpp

コンストラクタとRead、Write関数はこちらで書いておきました

クラスで定義した関数を実装するときには、(クラス名)::(関数名)と書く

WIA()のコードを参考にして、電源モード設定、データ取得の関数を自分で実装してみよう

#include "ICM45686.hpp"

//コンストラクタの実装
ICM45686::ICM45686(I2C_HandleTypeDef* use_i2c_pin){

    i2c_pin = use_i2c_pin; //引数で渡されたI2Cのピン情報をメンバ変数に格納

}

//書き込みの関数
void ICM45686::Write(uint8_t reg, uint8_t* tx_buffer, uint8_t len){

    //I2Cの関数を使って、引数で渡されたレジスタにデータを書き込む
    HAL_I2C_Mem_Write(i2c_pin, I2C_ADDR, reg, 1, tx_buffer, len, 1);
}

//読み取りの関数
void ICM45686::Read(uint8_t reg, uint8_t* rx_buffer, uint8_t len){

    //I2Cの関数を使って、引数で渡されたレジスタからデータを読み取る
    HAL_I2C_Mem_Read(i2c_pin, I2C_ADDR, reg, 1, rx_buffer, len, 1);
}

//WIAを取得する関数
uint8_t ICM45686::WIA(){

    uint8_t read_value = 0; //WIAの値を格納する変数

    //Read関数を使ってWIAレジスタの値を取得する
    Read(0x72, &read_value, 1);

    //WIAの値が正しいか確認する
    if(read_value != 0xE9){

        return 1; //正しくない場合は1を返す
    }

    return 0; //正しい場合は0を返す
}

//電源モードを設定する関数
void ICM45686::PowerON(){
    
    //レジスタアドレスと値は応用編2で説明したものを使おう

}

//データを取得する関数
void ICM45686::GetSensorData(int16_t accel_data[3], int16_t gyro_data[3]){

    //int16_t型にするコードは応用編2で説明したものを使おう
    //センサーから受信するためのuint8_t型のRawData[12]を宣言して12バイト分受信しよう

}

実際に使ってみよう

作成したクラスを使って実際にICM45686と通信してみよう

wrapper.cppからは関数を呼び出すので、少し実装を変更しても

wrapper.cppはそのまま使うことができる

実際にコードを見てみると、簡潔で何をしているかが分かりやすくなった

これならあまりコードを書いたことがない人も簡単に使ってもらうことができる

#include "wrapper.hpp"
#include "ICM45686.hpp"
#include "i2c.h"
#include "usart.h"

ICM45686 icm(&hi2c1); //ICM45686のインスタンスを作成
int16_t accel_data[3]; //加速度データを格納する変数
int16_t gyro_data[3]; //ジャイロデータを格納する変数[

uint8_t wia; //WIAを格納する変数

void init(){

    wia = icm.WIA(); //WIAを取得

    //WIAが正しいか確認のため送信する(成功なら0、失敗なら1が送信される)
    HAL_UART_Transmit(&huart2, &wia, 1, 1000);

    //電源モードを設定する関数を呼び出す
    icm.PowerON(); 
}

void loop(){   

    //データを取得する関数を呼び出す
    icm.GetSensorData(accel_data, gyro_data);

    //取得したデータを送信する（コメントアウトで送信するデータを選べる）

    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)"Accel Data: ", 12, 1000);
    HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&accel_data, sizeof(accel_data), 1000);

    //HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)"Gyro Data: ", 12, 1000);
    //HAL_UART_Transmit(&huart2, (uint8_t*)&gyro_data, sizeof(gyro_data), 1000);
}

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