一、AS5600簡介

AS5600 是一款易于編程的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器，具有高分辨率 12 位模擬或 PWM 輸出。該非接觸式系統(tǒng)可測量徑向磁化同軸磁體的絕對角度。AS5600 專為非接觸式電位器應用而設計，其堅固的設計可消除任何均勻外部雜散磁場的影響。 I2C 接口支持用戶輕松編程非易失性參數(shù)，無需專用編程器。默認情況下，輸出范圍為 0 至 360 度。也可以通過編程零角度（起始位置）和最大角度（停止位置）來定義更小的輸出范圍。
AS5600 還配備了智能低功耗模式功能，可自動降低功耗。輸入引腳 (DIR) 可根據(jù)旋轉(zhuǎn)方向選擇輸出極性。如果 DIR 接地，則輸出值會隨著順時針旋轉(zhuǎn)而增大。如果 DIR 連接到 VDD，則輸出值會隨著逆時針旋轉(zhuǎn)而增大。
特性
非接觸式角度測量
可編程最大角度從 18° 到 360°
12位DAC輸出分辨率
輸出方式：I2C接口 / PWM / 模擬輸出
7位I2C地址：0x36（地址不可配置）

二、引腳說明

PGO引腳說明：
PGO=高電平（懸空/VDD）：AS5600處于正常工作模式，僅讀取角度數(shù)據(jù)。
PGO=低電平（GND）：進入編程模式，允許配置零位、最大角度等參數(shù)。

DIR 引腳控制磁鐵旋轉(zhuǎn)方向。如果 DIR 連接到 GND （DIR = 0），則從頂部順時針旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生計算角度的增量。如果 DIR 引腳連接到 VDD （DIR = 1），則計算的角度將逆時針旋轉(zhuǎn)。

三、功能框圖和數(shù)據(jù)的讀寫

寫數(shù)據(jù)

讀數(shù)據(jù)

指定地址讀數(shù)據(jù)

四、寄存器說明

常用寄存器有：
CONF（0x07 / 0x08）：配置寄存器

RAW ANGLE（0x0C / 0x0D）：未縮放/未處理的原始角度數(shù)據(jù)，12-bit。

ANGLE（0x0E / 0x0F）：已縮放/處理后的角度寄存器，12-bit。

RAW和ANGLE寄存器的區(qū)別：RAW 是芯片內(nèi)部直接計算得到的無縮放角度；ANGLE 是按 ZPOS/MPOS/MANG（如有編程）以及濾波/死區(qū)后的輸出值。

STATUS（0x0B）：狀態(tài)寄存器，包含磁鐵檢測位（Magnet Detected，MD）、Magnet Low/High（ML/MH）等位，判斷是否檢測到合適的磁場（MD=1 表示檢測到磁鐵）。

AGC（0x1A）：自動增益控制，表示放大倍數(shù)，5V 下范圍 0..255，3.3V 下 0..128?？捎脕硌a償因溫度變化、IC 與磁體之間的氣隙以及磁體性能下降而導致的磁場強度變化。為了獲得最穩(wěn)健的性能，增益值應位于其范圍的中間。
典型的徑向磁鐵感應氣隙在 0.5 mm 到 3 mm 之間，這取決于所選的磁體。更大、更強的磁鐵允許更大的氣隙。以 AGC 值為指導，通過調(diào)整磁體和 AS5600 之間的距離，使 AGC 值位于其范圍的中心，可以找到最佳氣隙。當使用直徑為 0.25mm 的磁體時，參考磁體的旋轉(zhuǎn)軸從封裝中心的最大允許位移為 6 mm。

MAGNITUDE（0x1B / 0x1C）：用于判斷磁場強弱與是否飽和/過弱。

BURN（0xFF）：寫 0x40 到 0xFF 可做永久寫入/OTP，慎重，寫入次數(shù)有限。
Burn_Angle 命令 (ZPOS, MPOS)：主機微控制器可以使用 BURN_ANGLE 命令對 ZPOS 和 MPOS 進行永久編程。要執(zhí)行 BURN_ANGLE 命令，請將值 0x80 寫入寄存器 0x??FF。BURN_ANGLE 命令最多可執(zhí)行 3 次。ZMCO 顯示 ZPOS 和 MPOS 已永久寫入的次數(shù)。此命令僅在檢測到磁鐵存在 (MD = 1) 時執(zhí)行。
Burn_Setting 命令 (MANG, CONFIG)：主微控制器可以使用 BURN_SETTING 命令永久寫入 MANG 和 CONFIG。要執(zhí)行 BURN_SETTING 命令，請將值 0x40 寫入寄存器 0x??FF。只有在 ZPOS 和 MPOS 從未被永久寫入 (ZMCO = 00) 的情況下，才能寫入 MANG。BURN_SETTING 命令只能執(zhí)行一次。

五、數(shù)據(jù)的換算公式

角度（deg） = raw / 4096.0 * 360.0。raw 為 0..4095（12-bit），即每 LSB ≈ 360/4096 = 0.087890625°。

MCU ADC（12-bit）電壓換算：V = ADC_raw / 4095.0 * Vref。其中， ADC_raw為OUT引腳輸出的模擬量，Vref為接的供電電壓。

六、STM32F103驅(qū)動AS5600獲取數(shù)據(jù)

準備工作

STM32F103C8T6開發(fā)板，OLED顯示屏，AS5600磁編碼器模塊，磁鐵等。

接線說明

代碼示例

AS5600.c

#include "as5600.h"
#include "oled.h"

void AS5600_Init(void)
{
	MyI2C_Init();
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
	
	RCC_ADCCLKConfig(RCC_PCLK2_Div6);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	ADC_RegularChannelConfig(ADC1, ADC_Channel_0, 1, ADC_SampleTime_55Cycles5);
	
	ADC_InitTypeDef ADC_InitStructure;
	ADC_InitStructure.ADC_Mode = ADC_Mode_Independent;
	ADC_InitStructure.ADC_DataAlign = ADC_DataAlign_Right;
	ADC_InitStructure.ADC_ExternalTrigConv = ADC_ExternalTrigConv_None;
	ADC_InitStructure.ADC_ContinuousConvMode = DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_ScanConvMode = DISABLE;
	ADC_InitStructure.ADC_NbrOfChannel = 1;
	ADC_Init(ADC1, &ADC_InitStructure);
	
	ADC_Cmd(ADC1, ENABLE);
	
	ADC_ResetCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetResetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
	ADC_StartCalibration(ADC1);
	while (ADC_GetCalibrationStatus(ADC1) == SET);
}

void AS5600_WriteData(uint8_t Wordaddress, uint8_t Data)
{
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(AS5600_ADDR);
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_SendByte(Wordaddress);
	MyI2C_ReceiveAck();
	
	MyI2C_SendByte(Data);
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_Stop();
}

uint32_t AS5600_ReadData(uint8_t Wordaddress)
{
	uint8_t Data;
	
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(AS5600_ADDR);
	MyI2C_ReceiveAck();
	MyI2C_SendByte(Wordaddress);
	MyI2C_ReceiveAck();
	
	MyI2C_Start();
	MyI2C_SendByte(AS5600_ADDR | 0x01);
	MyI2C_ReceiveAck();
	Data = MyI2C_ReceiveByte();
	MyI2C_SendAck(1);
	MyI2C_Stop();
	
	return Data;
}

uint16_t AS5600_ReadRawAngle(void)	//獲取原始數(shù)值
{
    uint8_t hi = (uint8_t)AS5600_ReadData(AS5600_RAW_HI_REG);
    uint8_t lo = (uint8_t)AS5600_ReadData(AS5600_RAW_LO_REG);
    uint16_t val = ((uint16_t)hi < < 8) | (uint16_t)lo;
    val &= 0x0FFF;   
    return val;      
}

uint16_t AS5600_ADC_ReadRaw(void)  //獲取ADC數(shù)值
{
	ADC_SoftwareStartConvCmd(ADC1, ENABLE);
	while (ADC_GetFlagStatus(ADC1, ADC_FLAG_EOC) == RESET);
	return ADC_GetConversionValue(ADC1);
}

float AS5600_ReadVolatge(uint16_t Vol)  //獲取電壓值
{
	float Volatge;
	Volatge = (float)Vol / 4095 * 3.3;
	return Volatge;
}

float AS5600_RawToDegree(uint16_t angle)  //獲取角度
{
	return ((float)angle) * 360.0f / 4096.0f;
}

main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "delay.h"  
#include "Delay.h"
#include "AS5600.h"
#include "OLED.h"

uint16_t rawAngle;
uint16_t adcRaw;
float  adcVolt, angleDeg;
char tmp[16];

int main(void)
{ 
    OLED_Init();
    AS5600_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"RAW: ");
	OLED_ShowString(2,1,"ADC: ");
	OLED_ShowString(3,1,"Vol: 0.00V");
	OLED_ShowString(4,1,"ANG: 000.0");

	while(1)
	{
		rawAngle = AS5600_ReadRawAngle();  //角度原始數(shù)值
		adcRaw = AS5600_ADC_ReadRaw();	   //ADC模擬量
		adcVolt = AS5600_ReadVolatge(adcRaw);	//電壓值
		angleDeg = AS5600_RawToDegree(rawAngle);  //角度：0-360°
		
		OLED_ShowNum(1,6,rawAngle,4);
		
		OLED_ShowNum(2,6,adcRaw,4);
		
		OLED_ShowNum(3, 6, adcVolt, 1);
		OLED_ShowNum(3, 8, (uint16_t)(adcVolt * 100) % 100, 2);

        OLED_ShowNum(4, 6, angleDeg, 3);
		OLED_ShowNum(4, 10, (uint16_t)(angleDeg * 1000) % 1000, 1);
		
		Delay_ms(50);
	}
}

效果展示

將磁鐵固定在電機上，讓電機轉(zhuǎn)動。

注意事項

1. AGC 與磁鐵擺放：把磁鐵放到合適的間隙（典型 0.5–3 mm），并用 AGC 值把距離調(diào)到居中（3.3V 下 AGC 0..128，目標約中間值）。如果 AGC 很小或很大，說明磁場太弱或太強。
2. 程序?qū)?OTP（Burn）非常謹慎：write 0x40 to 0xFF 會永久寫入，次數(shù)有限。務必在確認無誤后再做。
3. 濾波設定：默認有 slow/fast filter，能在精度與響應間做折中；如果需要高速動態(tài)測量請降低慢濾波系數(shù)/調(diào)整 FTH。