STM32F103 驱动ADXL345三轴加速度传感器(软件I2C+OLED实时显示)

一、前言

本文完整讲解基于 STM32F103C8T6 + ADXL345 MEMS 三轴加速度传感器 + 0.96 寸 I2C OLED 的整套工程原理、硬件接线、寄存器配置、数据换算与现象分析，采用软件模拟 I2C通信，无需硬件 I2C 外设，新手友好，适合单片机课程教学、姿态检测入门实验。

整套工程实现逻辑： 模块姿态 / 振动 / 运动改变 → ADXL345 内部 MEMS 采集加速度 → 软件 I2C 读取三轴原始数据 → 转换为 mg 单位 → OLED 实时打印 X/Y/Z 三轴加速度数值

视频讲解：STM32F103 驱动ADXL345三轴加速度传感器(软件I2C+OLED实时显示)https://www.bilibili.com/video/BV1wjMd6EEDW/?share_source=copy_web&vd_source=91b967b41a17a5686913521545a8c3fb

二、硬件接线说明

2.1 器件引脚对应表

2.2 关键引脚补充说明

• 接地：7 位 I2C 地址0x53，写地址0xA6，读地址0xA7（本工程使用）
• 接 3.3V：7 位地址变为0x1D，代码需要同步修改，否则读不到数据

三、ADXL345 核心工作原理

ADXL345 是数字输出 MEMS 三轴加速度传感器，核心是芯片内部微型机械质量块结构。

3.1 信号转换流程

姿态 / 晃动 / 振动 → 惯性使内部质量块产生微小位移 → 两侧差分电容容量发生变化 → 内部电路放大、滤波、ADC 模数转换 → 输出 X/Y/Z 三轴数字加速度值

可检测两种加速度：

重点知识点：传感器只采集加速度，无法直接获取位移、速度；仅单次读数不能推算移动距离。

3.2 静止时数值规律

地球恒定存在 1g 重力加速度（1000mg），设备平放静止时：

• Z 轴垂直地面：Z≈±1000mg；
• X、Y 平行地面：X、Y≈0mg； 翻转传感器后坐标轴正负号反转；任意倾斜状态下三轴矢量合加速度约等于 1000mg。

自由落体特殊现象：完全失重状态下 X/Y/Z 三轴读数全部趋近 0mg。

四、软件 I2C 通信与三轴数据读取逻辑

本工程不使用 STM32 硬件 I2C 外设，将 PA0、PA1 配置为开漏输出，通过翻转 GPIO 电平模拟标准 I2C 时序。

4.1 I2C 基础通信时序

单次寄存器读写完整流程： 起始信号 → 从机地址 + 读写位 → 寄存器地址 → 读写数据 → 停止信号

• 起始：SCL 高电平，SDA 由高拉低；
• 应答 ACK：每传输 8bit 数据，从机拉低 SDA 产生第 9 位应答；
• 停止：SCL 高电平，SDA 由低拉高；
• 寄存器读操作：先发写指令指定寄存器，重复起始信号后切换读模式接收数据。

4.2 连续读取 6 字节数据原因

ADXL345 三轴数据寄存器地址连续排布，从0x32开始依次存储 X 低、X 高、Y 低、Y 高、Z 低、Z 高：

一次性连续读取 6 字节，保证 X/Y/Z 三轴数据来自同一采样周期，分开单轴读取会存在采样时间差，姿态数据失真。

4.3 16 位有符号原始值合成规则

数据存储格式：低字节在前，高字节在后，采用二进制补码存储正负加速度，C 语言处理代码：

s16 x = (s16)((X高字节 << 8) | X低字节);
s16 y = (s16)((Y高字节 << 8) | Y低字节);
s16 z = (s16)((Z高字节 << 8) | Z低字节);

五、寄存器初始化配置与单位换算

5.1 关键寄存器配置表

上电初始化严格按照下表配置，开启测量模式后才能读取有效加速度：

5.2 原始值转 mg 单位计算

工程配置 ±16g 全分辨率模式，分辨率参数：1 LSB = 3.9mg 换算公式：加速度(mg) = 原始采样值 × 3.9

单片机避免浮点运算，使用整数等效计算：

int mg = raw_value * 39 / 10;

单位说明：文中 mg 代表毫重力加速度，和质量单位毫克无关，换算关系 1000mg = 1g ≈ 9.8m/s²

换算示例：

5.3 主程序整体运行流程

补充：传感器内部数据刷新 100Hz（10ms 更新一次），程序 200ms 刷新屏幕，显示速度满足实验观察需求。

main.c代码

/*
* ADXL345 three-axis acceleration teaching demo
* ADXL345 SDA -> PA0, SCK/SCL -> PA1
* OLED SCL -> PB8, SDA -> PB9
*/
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "oled.h"
#include "ADXL345.h"

#define ADXL345_REFRESH_MS 200U

static void ADXL345_ShowData(const ADXL345_DataTypeDef *data);
static void ADXL345_ShowError(u8 device_id);
static void OLED_ShowSignedNum(u8 x, u8 y, s32 value, u8 digits, u8 size);
static void OLED_ShowHexByte(u8 x, u8 y, u8 value, u8 size);

int main(void)
{
ADXL345_DataTypeDef sensor_data;
u8 sensor_ok;

delay_init();
NVIC_Configuration();
OLED_Init();
OLED_ColorTurn(0);
OLED_DisplayTurn(0);

OLED_Clear();
OLED_ShowString(36, 0, (u8 *)"ADXL345", 16);
OLED_ShowString(16, 22, (u8 *)"SDA PA0 SCK PA1", 12);
OLED_ShowString(25, 42, (u8 *)"Initializing", 12);
OLED_Refresh();

sensor_ok = ADXL345_Init();

while(1)
{
if((sensor_ok != 0U) && (ADXL345_ReadAcceleration(&sensor_data) != 0U))
{
ADXL345_ShowData(&sensor_data);
delay_ms(ADXL345_REFRESH_MS);
}
else
{
ADXL345_ShowError(ADXL345_ReadDeviceID());
delay_ms(1000);
sensor_ok = ADXL345_Init();
}
}
}

static void ADXL345_ShowData(const ADXL345_DataTypeDef *data)
{
OLED_Clear();
OLED_ShowString(16, 0, (u8 *)"ADXL345 +/-16g", 12);

OLED_ShowString(0, 16, (u8 *)"X:", 12);
OLED_ShowSignedNum(18, 16, ADXL345_RawToMilliG(data->x), 5U, 12);
OLED_ShowString(54, 16, (u8 *)" mg", 12);

OLED_ShowString(0, 32, (u8 *)"Y:", 12);
OLED_ShowSignedNum(18, 32, ADXL345_RawToMilliG(data->y), 5U, 12);
OLED_ShowString(54, 32, (u8 *)" mg", 12);

OLED_ShowString(0, 48, (u8 *)"Z:", 12);
OLED_ShowSignedNum(18, 48, ADXL345_RawToMilliG(data->z), 5U, 12);
OLED_ShowString(54, 48, (u8 *)" mg", 12);

OLED_Refresh();
}

static void ADXL345_ShowError(u8 device_id)
{
OLED_Clear();
OLED_ShowString(36, 0, (u8 *)"ADXL345", 16);
OLED_ShowString(22, 20, (u8 *)"Sensor error", 12);
OLED_ShowString(10, 36, (u8 *)"SDA PA0 SCK PA1", 12);
OLED_ShowString(34, 50, (u8 *)"ID:0x", 12);
OLED_ShowHexByte(64, 50, device_id, 12);
OLED_Refresh();
}

static void OLED_ShowSignedNum(u8 x, u8 y, s32 value, u8 digits, u8 size)
{
u32 magnitude;

if(value < 0)
{
OLED_ShowChar(x, y, '-', size);
magnitude = (u32)(-value);
}
else
{
OLED_ShowChar(x, y, '+', size);
magnitude = (u32)value;
}
OLED_ShowNum((u8)(x + size / 2U), y, magnitude, digits, size);
}

static void OLED_ShowHexByte(u8 x, u8 y, u8 value, u8 size)
{
u8 high;
u8 low;

high = (u8)((value >> 4) & 0x0FU);
low = (u8)(value & 0x0FU);
OLED_ShowChar(x, y, (high < 10U) ? (u8)('0' + high) : (u8)('A' + high – 10U), size);
OLED_ShowChar((u8)(x + size / 2U), y,
(low < 10U) ? (u8)('0' + low) : (u8)('A' + low – 10U), size);
}

ADXL345.c代码

#include "ADXL345.h"
#include "delay.h"

/*
* ADXL345 软件 I2C 驱动
*
* 硬件连接：
* ADXL345 SDA -> STM32F103C8T6 PA0
* ADXL345 SCK/SCL -> STM32F103C8T6 PA1
*
* PA0 和 PA1 配置成开漏输出，通过软件模拟 I2C 时序。
* CS 引脚必须接 3.3V 以选择 I2C 模式；ALT ADDRESS/SDO 接地时，
* ADXL345 的 7 位从机地址为 0x53，对应写地址 0xA6、读地址 0xA7。
*/

/* I2C 从机地址：最低位由读写方向自动补充。 */
#define ADXL345_I2C_ADDRESS 0x53U
#define ADXL345_WRITE_ADDRESS (ADXL345_I2C_ADDRESS << 1)
#define ADXL345_READ_ADDRESS ((ADXL345_I2C_ADDRESS << 1) | 0x01U)

/* 本驱动使用的 ADXL345 寄存器地址。 */
#define ADXL345_REG_DEVID 0x00U /* 器件标识寄存器，固定值为 0xE5 */
#define ADXL345_REG_OFSX 0x1EU /* X 轴零偏校准寄存器 */
#define ADXL345_REG_OFSY 0x1FU /* Y 轴零偏校准寄存器 */
#define ADXL345_REG_OFSZ 0x20U /* Z 轴零偏校准寄存器 */
#define ADXL345_REG_BW_RATE 0x2CU /* 输出数据速率和低功耗控制寄存器 */
#define ADXL345_REG_POWER_CTL 0x2DU /* 电源模式和测量模式控制寄存器 */
#define ADXL345_REG_INT_ENABLE 0x2EU /* 中断使能寄存器 */
#define ADXL345_REG_DATA_FORMAT 0x31U /* 量程、全分辨率和数据格式寄存器 */
#define ADXL345_REG_DATAX0 0x32U /* 三轴数据起始地址：DATAX0～DATAZ1 */
#define ADXL345_REG_FIFO_CTL 0x38U /* FIFO 工作模式控制寄存器 */

/* 软件 I2C 引脚操作：开漏输出写 1 表示释放总线，写 0 表示拉低总线。 */
#define ADXL345_SDA_HIGH() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0)
#define ADXL345_SDA_LOW() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0)
#define ADXL345_SCL_HIGH() GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1)
#define ADXL345_SCL_LOW() GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1)
#define ADXL345_READ_SDA() GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0)

/* 软件 I2C 底层函数，只在本文件内部使用。 */
static void ADXL345_I2C_Delay(void);
static void ADXL345_I2C_Start(void);
static void ADXL345_I2C_Stop(void);
static void ADXL345_I2C_SendAck(u8 send_ack);
static u8 ADXL345_I2C_SendByte(u8 data);
static u8 ADXL345_I2C_ReadByte(void);
static void ADXL345_I2C_BusRecovery(void);

/*
* I2C 时序延时。
* 5us 半周期对应的总线速度低于 100kHz，适合教学和杜邦线连接环境。
*/
static void ADXL345_I2C_Delay(void)
{
delay_us(5);
}

/*
* 产生 I2C 起始信号：
* SCL 为高电平时，SDA 由高电平变为低电平。
*/
static void ADXL345_I2C_Start(void)
{
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SDA_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
}

/*
* 产生 I2C 停止信号：
* SCL 为高电平时，SDA 由低电平变为高电平。
*/
static void ADXL345_I2C_Stop(void)
{
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_SDA_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
}

/*
* 从最高位开始向 I2C 总线发送一个字节，并读取从机应答。
* 返回值：1 表示收到 ACK，0 表示收到 NACK。
*/
static u8 ADXL345_I2C_SendByte(u8 data)
{
u8 i;
u8 acknowledged;

/* 依次发送 D7～D0，每个时钟周期发送一位。 */
for(i = 0U; i < 8U; i++)
{
ADXL345_SCL_LOW();
if((data & 0x80U) != 0U)
ADXL345_SDA_HIGH();
else
ADXL345_SDA_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
data <<= 1;
}

/*
* 第 9 个时钟用于读取应答：先释放 SDA，再由 ADXL345 拉低 SDA。
* SDA 为低表示 ACK，说明从机已经正确接收当前字节。
*/
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
acknowledged = (ADXL345_READ_SDA() == Bit_RESET) ? 1U : 0U;
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();

return acknowledged;
}

/*
* 从 I2C 总线读取一个字节，按 D7～D0 的顺序接收。
* 本函数只负责读取 8 位数据，读完后的 ACK/NACK 由调用者发送。
*/
static u8 ADXL345_I2C_ReadByte(void)
{
u8 i;
u8 data;

data = 0U;
ADXL345_SDA_HIGH();
for(i = 0U; i < 8U; i++)
{
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
data <<= 1;
if(ADXL345_READ_SDA() != Bit_RESET)
data |= 0x01U;
}
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();

return data;
}

/*
* 主机向从机发送应答位。
* send_ack = 1：发送 ACK，表示还要继续读取后续字节；
* send_ack = 0：发送 NACK，表示当前字节是最后一个字节。
*/
static void ADXL345_I2C_SendAck(u8 send_ack)
{
ADXL345_SCL_LOW();
if(send_ack != 0U)
ADXL345_SDA_LOW();
else
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
}

/*
* I2C 总线恢复：释放 SDA 后输出 9 个 SCL 脉冲，再发送停止信号。
* 如果从机因上次通信被意外中断而一直占用 SDA，该操作可使其退出未完成状态。
*/
static void ADXL345_I2C_BusRecovery(void)
{
u8 i;

ADXL345_SDA_HIGH();
for(i = 0U; i < 9U; i++)
{
ADXL345_SCL_LOW();
ADXL345_I2C_Delay();
ADXL345_SCL_HIGH();
ADXL345_I2C_Delay();
}
ADXL345_I2C_Stop();
}

/*
* 向 ADXL345 的指定寄存器写入一个字节。
* 通信顺序：起始信号 -> 写地址 -> 寄存器地址 -> 数据 -> 停止信号。
* 任意阶段未收到 ACK 都会立即停止通信并返回 0。
*/
u8 ADXL345_WriteRegister(u8 register_address, u8 data)
{
ADXL345_I2C_Start();
if(ADXL345_I2C_SendByte(ADXL345_WRITE_ADDRESS) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}
if(ADXL345_I2C_SendByte(register_address) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}
if(ADXL345_I2C_SendByte(data) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}
ADXL345_I2C_Stop();

return 1U;
}

/*
* 从指定起始寄存器连续读取多个字节。
*
* 先以写方向发送寄存器地址，再发送重复起始信号并切换到读方向；
* 除最后一个字节外，每读完一个字节都发送 ACK，最后一个字节发送 NACK。
*/
u8 ADXL345_ReadRegisters(u8 start_address, u8 *data, u8 length)
{
u8 i;

if((data == 0) || (length == 0U))
return 0U;

ADXL345_I2C_Start();
if(ADXL345_I2C_SendByte(ADXL345_WRITE_ADDRESS) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}
if(ADXL345_I2C_SendByte(start_address) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}

ADXL345_I2C_Start();
if(ADXL345_I2C_SendByte(ADXL345_READ_ADDRESS) == 0U)
{
ADXL345_I2C_Stop();
return 0U;
}

for(i = 0U; i < length; i++)
{
data[i] = ADXL345_I2C_ReadByte();
ADXL345_I2C_SendAck((i < (u8)(length – 1U)) ? 1U : 0U);
}
ADXL345_I2C_Stop();

return 1U;
}

/* 从指定寄存器读取一个字节，是连续读取接口的单字节封装。 */
u8 ADXL345_ReadRegister(u8 register_address, u8 *data)
{
return ADXL345_ReadRegisters(register_address, data, 1U);
}

/*
* 读取器件标识寄存器。
* 正常连接的 ADXL345 应返回 0xE5；通信失败时返回初始值 0x00。
*/
u8 ADXL345_ReadDeviceID(void)
{
u8 device_id;

device_id = 0U;
(void)ADXL345_ReadRegister(ADXL345_REG_DEVID, &device_id);
return device_id;
}

/*
* 初始化软件 I2C 引脚和 ADXL345 工作参数。
*
* 配置过程：
* 1. 将 PA0、PA1 配置为 50MHz 开漏输出，并恢复 I2C 总线；
* 2. 读取 DEVID，确认连接的器件确实是 ADXL345；
* 3. 进入待机模式后配置全分辨率、±16g 和 100Hz 数据速率；
* 4. 清零三轴偏移量，关闭本示例未使用的中断和 FIFO；
* 5. 设置 MEASURE 位，开始连续测量。
*
* 返回值：1 表示初始化成功，0 表示器件标识错误或寄存器写入失败。
*/
u8 ADXL345_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef gpio_init_structure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
gpio_init_structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;
gpio_init_structure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
gpio_init_structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_Init(GPIOA, &gpio_init_structure);
ADXL345_SDA_HIGH();
ADXL345_SCL_HIGH();
delay_ms(5);
ADXL345_I2C_BusRecovery();

if(ADXL345_ReadDeviceID() != ADXL345_DEVICE_ID)
return 0U;

/* 修改测量参数前先进入待机模式。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_POWER_CTL, 0x00U) == 0U)
return 0U;
/* FULL_RES = 1、Range = 11，选择全分辨率和 ±16g 量程。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_DATA_FORMAT, 0x0BU) == 0U)
return 0U;
/* LOW_POWER = 0、Rate = 0x0A，选择正常功耗和 100Hz 输出速率。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_BW_RATE, 0x0AU) == 0U)
return 0U;
/* 教学演示暂不进行零偏校准，三个偏移寄存器均写入 0。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_OFSX, 0x00U) == 0U)
return 0U;
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_OFSY, 0x00U) == 0U)
return 0U;
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_OFSZ, 0x00U) == 0U)
return 0U;
/* 本教学演示采用轮询读取，因此关闭中断和 FIFO 功能。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_INT_ENABLE, 0x00U) == 0U)
return 0U;
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_FIFO_CTL, 0x00U) == 0U)
return 0U;
/* POWER_CTL 的 MEASURE 位置 1，退出待机并开始连续转换。 */
if(ADXL345_WriteRegister(ADXL345_REG_POWER_CTL, 0x08U) == 0U)
return 0U;
delay_ms(10);

return 1U;
}

/*
* 一次连续读取 DATAX0～DATAZ1 共 6 个寄存器。
* ADXL345 按低字节在前、高字节在后的顺序输出数据，合并后转换为 s16，
* 从而保留负加速度的二进制补码符号。
*/
u8 ADXL345_ReadAcceleration(ADXL345_DataTypeDef *data)
{
u8 buffer[6];

if(data == 0)
return 0U;
if(ADXL345_ReadRegisters(ADXL345_REG_DATAX0, buffer, 6U) == 0U)
return 0U;

/* 每个轴由相邻的低、高两个字节组成。 */
data->x = (s16)(((u16)buffer[1] << 8) | buffer[0]);
data->y = (s16)(((u16)buffer[3] << 8) | buffer[2]);
data->z = (s16)(((u16)buffer[5] << 8) | buffer[4]);

return 1U;
}

/*
* 将某一轴的原始数据换算成 mg（毫重力加速度）。
*
* 当前为全分辨率模式，典型灵敏度为 3.9mg/LSB：
* 加速度(mg) = 原始数据 × 3.9
* 使用“先乘 39、再除 10”的整数运算，避免引入浮点运算代码。
*/
s32 ADXL345_RawToMilliG(s16 raw_value)
{
return ((s32)raw_value * 39L) / 10L;
}

ADXL345.h代码

#ifndef __ADXL345_H
#define __ADXL345_H

#include "sys.h"

/*
* ADXL345 三轴加速度传感器驱动头文件
*
* 硬件连接：
* ADXL345 SDA -> STM32F103C8T6 PA0
* ADXL345 SCK/SCL -> STM32F103C8T6 PA1
*
* 注意：ADXL345 的 CS 引脚需要接 3.3V，才能进入 I2C 通信模式；
* ALT ADDRESS/SDO 接地时，器件的 7 位 I2C 地址为 0x53。
*/

/* ADXL345 的固定器件标识，读取 DEVID 寄存器应得到 0xE5。 */
#define ADXL345_DEVICE_ID 0xE5U

/* 保存一次采样得到的 X、Y、Z 三轴原始有符号数据。 */
typedef struct
{
s16 x; /* X 轴原始数据 */
s16 y; /* Y 轴原始数据 */
s16 z; /* Z 轴原始数据 */
} ADXL345_DataTypeDef;

/*
* 初始化 GPIO 和 ADXL345。
* 配置为全分辨率、±16g、100Hz 输出数据速率并进入测量模式。
* 返回值：1 表示初始化成功，0 表示通信或器件检测失败。
*/
u8 ADXL345_Init(void);

/* 读取 DEVID 寄存器，正常模块应返回 ADXL345_DEVICE_ID（0xE5）。 */
u8 ADXL345_ReadDeviceID(void);

/* 向指定寄存器写入一个字节，成功返回 1，失败返回 0。 */
u8 ADXL345_WriteRegister(u8 register_address, u8 data);

/* 从指定寄存器读取一个字节，成功返回 1，失败返回 0。 */
u8 ADXL345_ReadRegister(u8 register_address, u8 *data);

/* 从 start_address 开始连续读取 length 个字节。 */
u8 ADXL345_ReadRegisters(u8 start_address, u8 *data, u8 length);

/* 连续读取 X、Y、Z 三轴加速度原始数据。 */
u8 ADXL345_ReadAcceleration(ADXL345_DataTypeDef *data);

/*
* 将原始数据换算为 mg（毫重力加速度）。
* 全分辨率模式下的典型比例系数为 3.9mg/LSB，1000mg 约等于 1g。
*/
s32 ADXL345_RawToMilliG(s16 raw_value);

#endif

六、OLED 屏幕显示效果解析

6.1 正常运行界面

ADXL345 +/-16g
X:+00000 mg
Y:+00000 mg
Z:+00998 mg

字段释义：

• +/-16g：当前传感器测量量程；
• X/Y/Z：三轴加速度，正负号代表受力方向；
• mg：毫重力加速度单位。

6.2 通信故障报错界面

ADXL345
Sensor error
SDA PA0 SCK PA1
ID:0x00

出现报错排查顺序：供电、共地、CS 引脚、SDO 地址引脚、SDA/SCL 接线、I2C 上拉电阻。

七、量程、分辨率与实验现象分析

ADXL345 支持 4 档量程：±2g、±4g、±8g、±16g；本工程选用 ±16g，可捕捉大幅度晃动、冲击，全分辨率模式下所有量程统一 3.9mg/LSB，±16g 可达 13 位高精度。

八、传感器误差来源与简易校准方案

实际采样数值和理论值存在偏差，主要误差来源：

简易校准步骤

拓展优化：多次采样滑动平均滤波、一阶低通滤波，消除数值抖动。