【技术分享】RK3566搭载Android11加速度和陀螺仪调试

前言

加速度和陀螺仪传感器可用于运动跟踪及设备姿态检测等功能，本文基于IDO-SBC3566智能主板介绍MPU6500六轴传感器在Android11系统的适配方法。

IDO-SBC3566基于瑞芯微RK3566研发的一款高性能低功耗的智能主板，采用四核A55,主频高达1.8GHz，专为个人移动互联网设备和AIOT设备而设计，内置了多种功能强大的嵌入式硬件引擎，为高端应用提供了优异的性能，支持几乎全格式的4K编解码，内置3DGPU，能够完全兼容OpenGL ES1.1/2.0/3.2、OpenCL2.0和Vulkan1.0.特殊的MMU2D硬件引擎，此外，凭借其强大的兼容性，可以轻松地转换基于TensorFlow/MXNet/PyTorch/Caffe等一系列框架的网络模型。

支持Android，Linux，OpenHarmony，麒麟OS等多种操作系统，可广泛应用于平板、教育平板、带屏音箱、词典笔、云终端、视频会议系统等安卓/Linux类应用方案，以及其他带屏消费类、或轻量级AI应用场景。

硬件分析

根据硬件原理图设计确认PMU6500通过I2C与CPU连接。

内核配置

按照硬件I2C总线号及中断引脚信息，配置dts

&i2c3 {
  status = "okay";
 
  mpu6500_acc: mpu_acc@68 {
    compatible = "mpu6500_acc";
    reg = <0x68>;
    pinctrl-0 = <&mpu6500_irq_gpio>;
    irq-gpio = <&gpio1 RK_PB0 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
    irq_enable = <0>;
    poll_delay_ms = <30>;
    type = <SENSOR_TYPE_ACCEL>;
    layout = <2>;
    status = "okay";
  };
 
  mpu6500_gyro: mpu_gyro@68 {
    compatible = "mpu6500_gyro";
    reg = <0x68>;
    irq_enable = <0>;
    poll_delay_ms = <30>;
    type = <SENSOR_TYPE_GYROSCOPE>;
    layout = <2>;
    status = "okay";
  };
};
 
&pinctrl {
  mpu6500 {
      mpu6500_irq_gpio: mpu6500-irq-gpio {
        rockchip,pins = <3 RK_PD0 RK_FUNC_GPIO &pcfg_pull_none>;
      };
    };
};

内核配置中开启以下配置

GYRO_MPU6500 [=y] 
MPU6500_ACC [=y]

编译内核烧录镜像至主板可看到以下打印日志，则说明驱动加载成功并识别到设备。

console:/ # dmesg | grep mpu
[ 1.321088] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor_register_device: mpu6500_acc, id = 29
[ 1.321111] i2c i2c-3: sensor_probe: mpu6500_acc,000000002d6ea1c1
[ 1.321151] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor_chip_init:mpu6500_acc:devid=0x0,ops=0x000000000903c4c1
[ 1.517448] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor_irq_init:use polling,delay=30 ms
[ 1.517564] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor_misc_device_register:miscdevice: mma8452_daemon
[ 1.517583] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor_probe:initialized ok,sensor name:mpu6500_acc,type:2,id=29\x0a
[ 2.672631] gyro_mpu6500 3-0068-1: sensor_register_device: mpu6500_gyro, id = 58
[ 2.672647] i2c i2c-3: sensor_probe: mpu6500_gyro,0000000058545d17
[ 2.672670] gyro_mpu6500 3-0068-1: sensor_chip_init:mpu6500_gyro:devid=0x0,ops=0x00000000608437a5
[ 2.757813] gyro_mpu6500 3-0068-1: sensor_irq_init:use polling,delay=30 ms
[ 2.758046] gyro_mpu6500 3-0068-1: sensor_misc_device_register:miscdevice: gyrosensor
[ 2.758071] gyro_mpu6500 3-0068-1: sensor_probe:initialized ok,sensor name:mpu6500_gyro,type:4,id=58\x0a
[ 4.788677] wait_for_keymaster: Computing HMAC with params { (seed: , nonce: 0811b2df836030705cced8b1a949fdd6c9896eeda9c5ea7253d514cfd7d6b72) }
[ 4.788697] wait_for_keymaster: Computing HMAC for OpteeKeymasterDevice from Rockchip SecurityLevel: TRUSTED_ENVIRONMENT HAL: android.hardware.keymaster@4.1::IKeymasterDevice/default
[ 10.072684] gsensor_mpu6500 3-0068: failed to read accel offset data from storage
[ 10.073214] gyro_mpu6500 3-0068-1: failed to read gyro offset data from storage
[ 36.442413] gsensor_mpu6500 3-0068: set sensor poll time to 66ms
[ 36.533897] gsensor_mpu6500 3-0068: sensor on: starting poll sensor data 62ms

查看input设备

# cat /proc/bus/input/devices

从上面的内核启动日志中可以看到以下提示，因为芯片还没经过校准无法从存储器中读取加速度偏移数据。

[ 10.072684] gsensor_mpu6500 3-0068: failed to read accel offset data from storage
[ 10.073214] gyro_mpu6500 3-0068-1: failed to read gyro offset data from storage

命令行校准方法如下：

#Gsensor
echo 1 > /sys/class/sensor_class/accel_calibration
#GYRO
echo 1 > /sys/class/sensor_class/gyro_calibration

查看校准值：

cat /sys/class/sensor_class/accel_calibration
cat /sys/class/sensor_class/gyro_calibration

如果无法查看校准值，则说明校准失败，可以打印 kernel log 确定失败原因。校准成功后，校准的值会保存到emmc 的 vendor storage 里面，不会被擦除，下次开机自动生效。

Android配置开启Sensor支持

需要修改Android编译设备配置，添加加速度计和陀螺仪的支持。

RK356X配置文件为：device/rockchip/rk356x/BoardConfig.mk

BOARD_GRAVITY_SENSOR_SUPPORT := true
BOARD_GYROSCOPE_SENSOR_SUPPORT := true

加速度和陀螺仪测试

可使用Sensor Sense软件来测试传感器的数据

如下为重力变化测试，翻转硬件，重力曲线随之变化

安装Gyroscope Test_1.0.5_Apkpure软件，运行模拟画面来确定当前主板传感器的坐标系，测试界面如下图所示。在内核驱动 drivers/input/sensors/sensor-dev.c 中定义了9个坐标系，在软件模拟确认后，修改dts中的layout值来选择坐标系矩阵。