[具身智能-399]：AS5600 OUT信号以及PGO详解

S5600 的OUT和PGO引脚是实现其灵活性的关键它们共同决定了传感器的输出模式和工作状态。简单来说OUT引脚是一个多功能输出端根据配置可以输出模拟电压、PWM信号或用于手动编程。PGO引脚是一个模式选择端它决定了你是通过I²C 接口还是OUT引脚来读取数据或进行编程。下面为你详细解析这两个引脚。 OUT 引脚三种工作模式OUT引脚Pin 3的功能由内部的CONF寄存器地址0x07中的OUTS位来配置。它主要有三种输出模式1. 模拟电压输出 (Analog Output)这是 AS5600 的默认模式。OUT引脚会输出一个与磁铁角度成比例的模拟电压。原理内部 12位 DAC 将角度值转换为电压。电压范围可通过CONF寄存器配置为两种范围全范围 (OUTS00)电压在 0V 到 VDD 之间变化。窄范围 (OUTS01)电压在10% VDD 到 90%VDD 之间变化可以避免信号在 0V 和 VDD 极限处的非线性区。角度计算主控芯片通过ADC 读取OUT引脚的电压值然后按比例换算成角度。2. PWM 数字输出 (PWM Output)在此模式下OUT引脚输出一个数字 PWM 信号其占空比与磁铁的绝对角度成正比。这种模式抗干扰能力强适合长距离传输。配置需通过 I²C 将CONF寄存器的OUTS位设置为10。信号帧结构一个完整的 PWM 帧由4351个时钟周期组成具体结构如下前导高电平固定128个时钟周期。数据脉冲4095个时钟周期其高电平持续时间代表角度。后随低电平固定128个时钟周期。角度计算通过测量数据脉冲部分的高电平时间T_data可以计算出角度。例如0° 对应 128 个周期的高电平360° 对应 4223 (1284095) 个周期的高电平。PWM 频率可通过CONF寄存器的PWMF位进行配置可选 115Hz, 230Hz, 460Hz, 920Hz。3. 手动编程模式 (Manual Programming Mode)这是一种无需 I²C 接口即可对 AS5600 进行角度范围编程的特殊用法需要与PGO引脚配合。⚙️ PGO 引脚模式选择开关PGO引脚Pin 5是“编程选项”Program Option引脚它在芯片上电时决定了 AS5600 的工作模式。表格PGO 引脚状态工作模式描述悬空 或 接 VDD(高电平)模式 A(I²C 模式)这是正常工作模式。芯片通过 I²C 接口与主控通信可以读取角度、配置寄存器。此时OUT引脚的功能由CONF寄存器决定模拟或PWM。接地 (GND)(低电平)模式 B(手动编程模式)进入一种特殊的编程状态。此时无法通过 I²C 读取角度而是通过操作OUT引脚的电平来设定测量的起始和终止角度。PGO 模式 B 的手动编程流程当PGO接地时你可以按照以下步骤设定一个自定义的角度范围例如 0° 到 90°上电给 AS5600 上电此时PGO必须为低电平。设定起始点将磁铁旋转到你想要的起始位置。然后将OUT引脚拉低到 GND 并保持至少 100ms再释放让它浮空。这一步设定了零点ZPOS。设定终止点按照DIR引脚定义的方向顺时针或逆时针将磁铁旋转到你想要的终止位置。旋转角度必须大于 18°。然后再次将OUT引脚拉低到 GND 并保持至少 100ms再释放。这一步设定了最大角度MPOS。验证编程成功后OUT引脚会输出与磁铁当前位置对应的模拟电压。如果OUT引脚被永久拉低则表示编程出错。重要提示上述步骤只是在 RAM 中进行了临时设置。如果需要永久保存OTP烧录需要通过 I²C 接口向BURN寄存器地址0xFF写入特定命令。OTP 烧录次数有限角度设置最多3次请务必谨慎操作。