jh.Chun
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- Add GYRO_CONFIG0/ACCEL_CONFIG0 register setup in imu_read_direct() to fix gyro always returning -32768 - Increase sensor startup delay from 2ms to 80ms for reliable first read - Put IMU back to sleep after msp? read to save power - Fix piezo frequency table: swap freq 0/1 values, remove unused freq 5 Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 <noreply@anthropic.com>
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# Medithings VesiScan BASIC
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nRF52840 기반 초음파(Piezo) + IMU 방광 모니터링 패치 펌웨어
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## Author
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**Charles KWON** - charleskwon@medithings.co.kr
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## Overview
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VesiScan BASIC은 피에조 초음파 트랜스듀서와 IMU 센서를 이용하여 방광 상태를 측정하고, BLE를 통해 모바일 클라이언트로 데이터를 전송하는 웨어러블 패치 디바이스 펌웨어입니다.
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## Hardware
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| 구분 | 칩/센서 | 사양 | 인터페이스 |
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|------|--------|------|-----------|
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| MCU | nRF52840 | ARM Cortex-M4, SoftDevice S140 | - |
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| Piezo TX | MD1822K6-G + TC7920K6-G | MOSFET Driver, +/-20V | GPIO (Timer+PPI) |
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| Piezo MUX | 8ch MUX (MUXA/MUXB) | 채널 선택 (CH0~CH7) | GPIO |
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| Echo AFE | ADA2200 | Lock-in Amplifier | SPI |
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| Echo ADC | ADC121S051 | 12-bit, Echo 신호 샘플링 | SPI |
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| DAC | MCP4725 | 12-bit, 바이어스 전압 | I2C (SW) |
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| DigiPot | AD5272 | 가변저항, AGC 제어 | I2C (SW) |
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| IMU | ICM42670P | 6축 가속도/자이로 | I2C (HW) |
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## BLE Commands (Piezo)
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| Command | Response | 설명 |
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| `mpa?` | - | Piezo 시스템 활성화 (전원 ON + 드라이버 초기화) |
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| `mpc? [cycles] [freq] [ch]` | - | Piezo 버스트 (주파수/채널 선택) |
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| `mdc? [cycles] [delay] [samples]` | `rdb:` `rdd:` `rde:` | Piezo 버스트 + Echo 캡처 (12-bit packed) |
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| `mec? [freq] [delay] [samples] [cycles] [avg] [ch]` | `rer:` | Piezo 버스트 + Echo 캡처 (16-bit raw) |
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| `maa? [mode]` | `raa:` | 8채널 전체 캡처 (비동기, mode 0=raw) |
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### Piezo 주파수 옵션
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| freq | 주파수 |
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| 0 | 1.8 MHz |
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| 1 (기본) | 2.1 MHz |
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| 2 | 2.0 MHz |
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| 3 | 1.7 MHz |
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| 4 | 2.2 MHz |
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### 8채널 MUX 매핑
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| Channel | MUX | SEL1 | SEL0 | EN_MUXA | EN_MUXB |
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|---------|-----|------|------|---------|---------|
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| CH0 | A0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
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| CH1 | A2 | 0 | 1 | 1 | 0 |
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| CH2 | A1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
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| CH3 | A3 | 1 | 1 | 1 | 0 |
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| CH4 | B0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
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| CH5 | B1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
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| CH6 | B2 | 1 | 0 | 0 | 1 |
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| CH7 | B3 | 0 | 0 | 0 | 1 |
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### Echo 수신 체인
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```
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Piezo → MUX(8ch) → ADA2200(AFE) → ADC121S051 → nRF52840
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↑
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MCP4725(Bias) + AD5272(AGC)
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```
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## BLE Commands (IMU)
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| Command | Response | 설명 |
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|---------|----------|------|
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| `msp?` | `rsp:` | IMU 6축 데이터 (single shot, 레지스터 직접 읽기) |
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### IMU 사양
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| 항목 | 설정 |
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|------|------|
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| 센서 | ICM42670P (6축: 3축 가속도 + 3축 자이로) |
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| 인터페이스 | I2C (HW) |
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| 모드 | Low-Noise Mode |
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| 해상도 | 16-bit |
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## BLE Commands (측정)
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| Command | Response | 설명 |
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|---------|----------|------|
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| `scj?` | `rcj:` | PD-ADC M48 MODE 2 (Pressure + M48 + Battery + Temp + IMU) |
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| `sdj?` | `rdj:` | PD-ADC M48 MODE 3 |
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| `sej?` | `rej:` | PD-ADC M48 MODE 4 (M48 + Battery + IMU) |
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| `ssj?` | `rsj:` | PD-ADC M48 MODE 0 (M48 + Battery/IMU combined) |
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| `cmd? [v1] [v2] [v3]` | `rmd:` | ADC count / delay / 파라미터 설정 |
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## Build
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- **IDE**: Keil uVision5 (ARM5)
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- **SDK**: nRF5 SDK + SoftDevice S140
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```c
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#define HARDWARE_VERSION "VB0HW0000"
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#define FIRMWARE_VERSION "VB0FW0000"
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#define FIRMWARE_SERIAL_NO "VB026030000"
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```
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## Project Structure
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```
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project/
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├── ble_peripheral/
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│ ├── ble_app_bladder_patch/ ← 메인 펌웨어
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│ │ ├── main.c ← 부트, BLE, 전원 제어
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│ │ ├── main_timer.c ← 메인 루프 (측정/제어)
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│ │ ├── cmd_parse.c ← BLE 명령어 파싱 (레거시)
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│ │ ├── icm42670p/ ← IMU 드라이버
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│ │ └── meas_pd_*.c ← PD Echo 측정 (모드별)
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│ └── dr_piezo/ ← Piezo TX 드라이버
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└── dfu/
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└── secure_bootloader/ ← BLE DFU 부트로더
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pc_firm/ ← 파서 및 ADC 드라이버
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├── parser.c ← BLE 명령어 파서 (신규)
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└── dr_adc121s051/ ← Echo ADC 드라이버
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```
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## License
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Proprietary - Medithings Co., Ltd.
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