Самодиагностика МЕМС акселерометра, гироскопа и компаса (self test)

	uint8_t sign = lsm303d_read(LSM303D_ADDR_WHO_AM_I);
	if (sign != LSM303D_WHO_I_AM)
	{
		//on_fatal_error("Нет сигнала с LSM303D");
	}

	lsm303d_write(LSM303D_ADDR_CTRL_REG1,
			LSM303D_REG1_RATE_100HZ_A |
			LSM303D_REG1_X_ENABLE_A  |
			LSM303D_REG1_Y_ENABLE_A  |
			LSM303D_REG1_Z_ENABLE_A
			);

	delay_ms(100);

	uint8_t i;
	int32_t avg_x__norm = 0,
                avg_y__norm = 0,
		avg_z__norm = 0;
	vector v;

	// делаем 100 замеров в обычном режиме
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		lsm303d_get_acc(&v);

		avg_x__norm += v.x;
		avg_y__norm += v.y;
		avg_z__norm += v.z;
	}

	avg_x__norm /= 100;
	avg_y__norm /= 100;
	avg_z__norm /= 100;

	// Включаем внутренний источник (режим "self-test")
	lsm303d_write(LSM303D_ADDR_CTRL_REG2,
			LSM303D_REG2_FULL_SCALE_2G_A |
			2
				);
	delay_ms(100);

	int32_t avg_x__st = 0,
		avg_y__st = 0,
		avg_z__st = 0;

	// делаем ещё 100 замеров
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		lsm303d_get_acc(&v);

		avg_x__st += v.x;
		avg_y__st += v.y;
		avg_z__st += v.z;
	}

	avg_x__st /= 100;
	avg_y__st /= 100;
	avg_z__st /= 100;
        
        // Выключаем внутренний источник
	lsm303d_write(LSM303D_ADDR_CTRL_REG2, 0);
	delay_ms(100);

	float internal_source_x, internal_source_y, internal_source_z; // mg

	internal_source_x = (avg_x__st - avg_x__norm)*0.061;
	internal_source_y = (avg_y__st - avg_y__norm)*0.061;
	internal_source_z = (avg_z__st - avg_z__norm)*0.061;
        
        if ((internal_source_x < 70.0) ||
            (internal_source_x >1700.0) ||
            (internal_source_y < 70.0) ||
            (internal_source_y >1700.0) ||
            (internal_source_z < 70.0) ||
            (internal_source_z >1700.0))
        {
            // detect problem
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"problem..");
            draw_Show();
        }
        else
        {
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"ok");
            draw_Show();
        }

        while(1);

В одном положении получились такие результаты:

Затем плату с датчиком положил на бок и получил такие результаты:

Разбег значений получился 11, 2 и 5 g * 10^-3. Если провести ещё несколько испытаний, то можно уточнить диапазон для конкретно этого датчика:
380 < X < 410
370 < Y < 390
680 < Z < 700

	uint8_t dev_id = lis302dl_read(0x0F);
	if (dev_id != 0x3b)
	{
		while(1); // ошибка
	}
        
        lis302dl_write(0x20,
            7 | // включить все оси
            // 100 Гц и диапазон 2G 
            (1 << 6) // включить
                      );

	delay_ms(100);

	uint8_t i;
	int32_t avg_x__norm = 0,
                avg_y__norm = 0,
		avg_z__norm = 0;

	// делаем 100 замеров в обычном режиме
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		lis302dl_get_acc(&v);

		avg_x__norm += v.x;
		avg_y__norm += v.y;
		avg_z__norm += v.z;
	}

	avg_x__norm /= 100;
	avg_y__norm /= 100;
	avg_z__norm /= 100;

	// Включаем внутренний источник (режим "self-test P")
	lis302dl_write(0x20,
            7 | // включить все оси
            (1 << 4) | // self-test P
            // 100 Гц и диапазон 2G 
            (1 << 6) // включить
                      );
	delay_ms(100);

	int32_t avg_x__st = 0,
		avg_y__st = 0,
		avg_z__st = 0;

	// делаем ещё 100 замеров
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		lis302dl_get_acc(&v);

		avg_x__st += v.x;
		avg_y__st += v.y;
		avg_z__st += v.z;
	}

	avg_x__st /= 100;
	avg_y__st /= 100;
	avg_z__st /= 100;
        
        // Выключаем внутренний источник
	lis302dl_write(0x20,
            7 | // включить все оси
            // 100 Гц и диапазон 2G  
            (1 << 6) // включить
                      );
	delay_ms(100);

	int32_t internal_source_x, internal_source_y, internal_source_z; // LSB

	internal_source_x = avg_x__st - avg_x__norm;
	internal_source_y = avg_y__st - avg_y__norm;
	internal_source_z = avg_z__st - avg_z__norm;
        
        if ((internal_source_x < -32) ||
            (internal_source_x > -3) ||
            (internal_source_y < 3) ||
            (internal_source_y > 32) ||
            (internal_source_z < 3) ||
            (internal_source_z > 32))
        {
            // detect problem
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"problem..");
            draw_Show();
        }
        else
        {
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"ok");
            draw_Show();
        }

        while(1);

В одном положении получились такие результаты:

В другом положении такие результаты:

Разбег значений получился в районе 1 единицы. А это второй режим работы внутреннего источника, когда он тянет в другую сторону (Self-test M):

Здесь мы видим показания другого датчика («Self-test P»):

И второй режим с поворотом платы («Self-test M»):

Согласно спецификации, он не проходит самопроверку — значения по оси Z выступают за заявленный предел: максимум 32, а мы имеем 35.

	delay_ms(100);

	uint8_t i;
	int32_t avg_x__norm = 0,
                avg_y__norm = 0,
		avg_z__norm = 0;

	// делаем 100 замеров в обычном режиме
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		mpu9250_get_acc(&v);

		avg_x__norm += v.x;
		avg_y__norm += v.y;
		avg_z__norm += v.z;
	}

	avg_x__norm /= 100;
	avg_y__norm /= 100;
	avg_z__norm /= 100;

	// Включаем внутренний источник (режим "self-test")
	mpu9250_selftest(1);
	delay_ms(100);

	int32_t avg_x__st = 0,
		avg_y__st = 0,
		avg_z__st = 0;

	// делаем ещё 100 замеров
	for (i = 0; i < 100; i++)
	{
		mpu9250_get_acc(&v);

		avg_x__st += v.x;
		avg_y__st += v.y;
		avg_z__st += v.z;
	}

	avg_x__st /= 100;
	avg_y__st /= 100;
	avg_z__st /= 100;
        
        mpu9250_selftest(0); // отключаем внутренний источник смещения
        delay_ms(100);

        // считываю коэффициенты, по которым определим значения смещения, определённые заводом
        uint8_t factory_acc_kx = spi_read_byte(SELF_TEST_X_ACCEL) - 1;
        uint8_t factory_acc_ky = spi_read_byte(SELF_TEST_Y_ACCEL) - 1;
        uint8_t factory_acc_kz = spi_read_byte(SELF_TEST_Z_ACCEL) - 1;
        
        // считаю значения смещения, которые получились сейчас
        int32_t now_acc_dx = avg_x__st - avg_x__norm; // internal_source
        int32_t now_acc_dy = avg_y__st - avg_y__norm;
        int32_t now_acc_dz = avg_z__st - avg_z__norm;
        
        // определяем заводские значения смещения
        int32_t full_scale_acc_k = 0; // 2G
        int32_t factory_acc_dx = (int32_t)((2620.0 / (1 << full_scale_acc_k)) * pow(1.01, factory_acc_kx));
        int32_t factory_acc_dy = (int32_t)((2620.0 / (1 << full_scale_acc_k)) * pow(1.01, factory_acc_ky));
        int32_t factory_acc_dz = (int32_t)((2620.0 / (1 << full_scale_acc_k)) * pow(1.01, factory_acc_kz));
        
        // определяю процент разницы между заводскими значениями и полученными сейчас
        double acc_err_x = abs_double(100.0 - (100.0 * now_acc_dx) / factory_acc_dx);
        double acc_err_y = abs_double(100.0 - (100.0 * now_acc_dy) / factory_acc_dy);
        double acc_err_z = abs_double(100.0 - (100.0 * now_acc_dz) / factory_acc_dz);
        
        // спецификация допускает 3% отклонение
        if ((acc_err_x > 3.0) ||
            (acc_err_y > 3.0) ||
            (acc_err_z > 3.0))
        {
            // detect problem
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"problem..");
            draw_Show();
        }
        else
        {
            draw_EraseScreen();
            draw_TextOut(0,0,"ok");
            draw_Show();
        }
        
        while(1);

В одном положении получились такие результаты:

В другом положении:

В этом датчике успешность прохождения самопроверки определяется допустимым отклонением от эталонного значения. Допуск отклонения равен ±3% (стр. 9 первой части спецификации). Т. е. этот датчик в порядке.